مطالعه برخی متغیرهای کیفی آب زیرزمینی دشت شهرکرد در یک دوره آماری 20 ساله

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 1- دانش آموخته کارشناسی ارشد مهندسی منابع آب، گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران.

2 2- استاد، گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران.

3 3- استادیار، گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران.

4 4- دانشیار، گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران.

10.22034/hydro.2025.21640

چکیده

آب‌های زیرزمینی منابع با ارزشی برای تامین آب مورد نیاز مصارف مختلف در اکثر مناطق به ویژه مناطق خشک و نیمه‌خشک کشور ایران می‌باشد و نظارت بر کیفیت آب زیرزمینی بطور مستمر ضروری است. در این مطالعه، تغییرات زمانی کیفیت آب زیرزمینی دشت شهرکرد در دوره 20 ساله اخیر بررسی شد، بدین منظور از متغیرهای کیفیت آب زیرزمینی اندازه‌گیری شده در 11 حلقه چاه در دشت شهرکرد طی دوره آماری 1380-1400 استفاده شد. روند تغییرات با استفاده از آزمون ناپارامتری Mann-Kendall اصلاح شده و با حذف ساختار کامل خودهمبستگی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که کیفیت آب زیرزمینی در مناطق غربی و مرکزی دشت شهرکرد طی سال های اخیر با کاهش جزئی همراه بوده و اکثر متغیرها روند معنی‌داری نداشتند، در مناطق شرقی و جنوبی دشت متغیرهای Na و SAR دارای روند کاهشی معنی‌دار بوده اند. همچنین در مناطق شمالی و جنوبی دشت متغیر TH دارای روند کاهشی معنی‌دار بوده است. با این حال، روند این متغیر در چاه عبدالله در مرکز دشت در سطح معنی‌داری 5 درصد افزایشی بوده است که با توجه به تغذیه دشت با فاضلاب شهری در این محل مرتبط می باشد. نتایج حاصل از این تحقیق نشانگر اهمیت پایش درازمدت کیفیت آب زیرزمینی در منطقه مرکزی دشت شهرکرد می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Studying the trend of some qualitative variables of the Shahrekord Plain aquifer over a 20-year period

نویسندگان [English]

  • Navid Rad Boroujeni 1
  • Sayyed-Hassan Tabatabaei 2
  • Mahdi Radfar 3
  • Rasoul Mirabbasi 4
1 M.Sc. Graduate, Department of Water Engineering, Shahrekord University, Shahrekord, Iran.
2 Professor, Department of Water Engineering, Shahrekord University, Shahrekord, Iran.
3 Assistante Professor, Department of Water Engineering, Shahrekord University, Shahrekord, Iran.
4 Associate Professor, Department of Water Engineering, Shahrekord University, Shahrekord, Iran.
چکیده [English]

Groundwater is a valuable resource for supplying water for various uses in most regions, especially arid and semi-arid regions of Iran, so continuous monitoring of groundwater quality is essential. In this study, temporal changes in groundwater quality in the Shahrekord Plain over the past 20 years were investigated. For this purpose, groundwater quality parameters measured in 11 wells in the Shahrekord Plain during the statistical period 2001-2021 were used. The trend of changes was examined using the nonparametric modified Mann-Kendall test and by removing the complete autocorrelation structure. The results showed that groundwater quality in the western and central regions of the Shahrekord Plain has been slightly decreasing in recent years and most variables did not have a significant trend. In the eastern and southern regions of the plain, the Na and SAR variables have had a significant decreasing trend. Also, in the northern and southern regions of the plain, the TH variable has had a significant decreasing trend. However, the trend of this variable in the Abdullah well in the center of the plain has been increasing at a significant level of 5%, which is related to the feeding of the plain with urban wastewater in this location. The results of this study indicate the importance of long-term monitoring of groundwater quality in the central region of the Shahrekord plain

کلیدواژه‌ها [English]

  • Groundwater
  • non-parametric test
  • Sen’s estimator of slope
  • Trend
  • Time series

مراجع

ارشاد حسینی، م.، کشتکار، م. الف.، حسینی، س.م.، افضلی، ع.، 1400. تجزیه و تحلیل روند تغییرات زمانی کیفیت منابع آب زیرزمینی با استفاده از آزمون ناپارامتری من-کندال و روش تخمینگر شیب سن نمونة پژوهش: دشت یزد- اردکان. جغرافیا و برنامه ریزی محیطی، 32(4): 78-106.
پناهی، م.، میثاقی، ف.، قنبری، ف.، 1396. تعیین روند تغییرات پارامترهای کیفی آب‌های زیرزمینی دشت شبستر. فصلنامه علوم محیطی، (3): 19-38.
ترابی پوده، ح.، یونسی، ح.، ارشیا، آ.، 1399. بررسی روند تغییرات کیفیت منابع آب زیرزمینی و ارزیابی شاخص IRWQIGC در بالا دست سد زاینده رود. نشریه علوم آب و خاک، (2): 27-40.
جبرائیلی اندریان، ن.، ندیری، ع.، قره خانی، م.،1403.  بررسی کمیت و کیفیت آب زیرزمینی و تاثیر آن بر هیدروژئوشیمی آبخوان دشت آذرشهر و تعیین منشاء محتمل آلودگی‌ها. هیدروژئومورفولوژی، 11(38): 60-79.
جعفری، م.، طویلی، ع.، ۱۳9۹. احیای مناطق خشک و کوهستانی. انتشارات دانشگاه تهران، تهران، 362 ص.
حسنی، ز.، میرعباسی نجف آبادی، ر.، قاسمی، ا.، 1397. پیش بینی کیفیت آب‌زیرزمینی دشت خانمیرزا با استفاده از روش تصمیم گیری درختی. هیدروژئولوژی، 3(1): 99-110.
حشمتی، س.س.، بیگی هرچگانی، ح.، 1391. پهنه بندی شاخص های کیفی آب‌زیرزمینی شهرکرد به منظور استفاده در طراحی سامانه‌های آبیاری. پژوهش آب در کشاورزی، 26(1): 43-59.
شعبانی، م.، 1400 بررسی تغییرات کیفی آبهای زیرزمینی دشت ارسنجان. فصلنامه جغرافیای طبیعی، (۳): ۷۱-۸۲.
غلامی، ف.، زارعی، ح.، معروفی، ص.، 1400. تحلیل روند تغییرات پارامترهای کمی و کیفی آب زیرزمینی دشت تویسرکان با آزمون ناپارامتری من کندال. مجله علوم و مهندسی آبیاری، 44(1): 127-140.
فتحی هفشجانی، ا.، بیگی هرچگانی، ح.، 1392. الگوهای تغییرات مکانی و پهنه بندی زمین آماری نیترات و فسفات در آب زیرزمینی دشت شهرکرد. علوم مهندسی آبیاری، 36(1): 103-112.
کلانتری، ن.، ایرانی اصل، ا.، محمدی، ه. 1401. بررسی کمی و کیفی آبخوان باغملک با استفاده از روش تحلیل‌‌ آماری، روش‌های هیدروشیمیایی و GIS. هیدروژئولوژی، 7(1): 11-24.
لاله زاری، ر.، طباطبایی، س.ح.، یارعلی، ن.، 1388. بررسی تغییرات ماهانه نیترات در آب زیرزمینی دشت شهرکرد و پهنه­بندی با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی. مجله پژوهش آب ایران، (4): 9-17.
موسوی سردشتی، ع.، سلیمانی، ک.، شکریان، ف.، روشان، ح.، 1399. بررسی روند تغییرات زمانی و مکانی پارامترهای کیفیت آب زیرزمینی لردگان با استفاده از روش های زمین آمار. مهندسی آبیاری و آب ایران. 10(3): 262-275.
نادری اشکفتکی، م.، میرعباسی نجف آبادی، ر.، نصر اصفهانی، م.ع.، فتاحی نافچی، ر.، 1401. بررسی تغییرات زمانی و مکانی کیفیت آب زیرزمینی دشت سفیددشت و ارزیابی آن برای استفاده در مصارف کشاورزی. مجله هیدروژئولوژی، 7(2): 91-108.
نصیری، م.، حمیدی، م.، کاردان مقدم، ح.، 1398. ارزیابی روند تغییرات کمی و کیفی منابع آب زیرزمینی (مطالعه موردی: آبخوان ساری- نکا). مجله آبخوان و قنات، 3(2): 109-122.
Alley, W.M. (Ed). 1993. Regional Ground –Water Quality. Van Nostrand Reinhold, New York, 634 p.
Dorgham, M.M., Abdel-Aziz, N.E., El-Deeb, K.Z., Okbah, M.A., 2004. Eutrophication Problems in the Western Harbour of Alexandria. Egypt. Oceanologia, 46(1): 25-44.
Ershad Hosseini, M., Keshtkar, A., Hosseini, S., Afzali, A., 2021. Analysis of temporal trend of groundwater quality using nonparametric Mann-Kendall and Sen’s methods (Case study: Yazd-Ardakan Plain). Geography and Environmental Planning, 32(4): 87-106. doi: 10.22108/gep.2021.127620.1404. [In Persian]
Fathihafshejani, E., Beygiharchegani, H., 2012. Spatial variability of Nitrate and Phosphate and their mapping in the Shahrekord groundwater. Irrigation Sciences and Engineering, 36(1): 103-112. [In Persian]
Gholami, F., Zarei, H., Marofi, S., 2021. Trend analysis of groundwater quantity and quality parameters (Case study: Tuyserkan Plain). Irrigation Sciences and Engineering, 44(1): 127-140. doi: 10.22055/jise.2021.20618.1487. [In Persian]
Hamed, K.H., 2007. Trend detection in hydrologic data: The Mann-Kendall trend test under the scaling hypothesis. Journal of Hydrology, 349: 350-363.
Hamed, K.H., Rao, A.R. 1998. A modified Mann–Kendall trend test for autocorrelated data. Journal of Hydrology, 204: 182–196.
Hasani, Z., Mirabbasi, R., Ghasemi, A.R., 2018. Prediction of groundwater quality in Khanmirza plain using decision tree method. Hydrogeology, 3(1): 99-110. doi: 10.22034/hydro.2018.5568. [In Persian]
Hashim, M., Nayan, N., Liesnoor Setyowati, D., Mat Said, N., Mahat, H., Saleh, Y., 2021. Analysis of water quality trends using the Mann-Kendall test and Sen’s estimator of slope in a Tropical River Basin. Pollution, 7(4): 933-942. doi:10.22059/poll.2021.325794.1118
Heshmati, S., Beigi, H., 2012. Spatial variability and mapping of Shahrekord groundwater quality for use in the design of irrigation systems. Journal of Water Research in Agriculture, 26(1): 43-59. doi: 10.22092/jwra.2012.118950. [In Persian]
Jabraili Andarian, N., Nadiri, A.A., Gharekhani, M., 2024. Investigating the quantity and quality of groundwater and its effect on the hydrogeochemistry of the Azarshahr plain aquifer and identifying the possible source of contamination. Journal of Hydrogeomorphology, 11(38): 79-60. doi: 10.22034/hyd.2024.58969.1710. [In Persian]
Jafari, M., Tavili, A., 2020. Reclamation of Aridlands. University of Tehran Press. 362p. [In Persian]
Kalantari, N., Irani Asl, E., Mohammadi, H., 2022. Assessment of quality and quantity of Baghmalek aquifer using Statistical analysis hydrochemical method and GIS. Hydrogeology, 7(1), 11-24. doi: 10.22034/hydro.2022.12423. [In Persian]
Khaliq, M.N., Ouarda, T., Gachon, P., Sushama, L., St-Hilaire, A., 2009. Identification of hydrological trends in the presence of serial and cross correlations: A review of selected methods and their application to annual flow regimes of Canadian rivers. Journal of Hydrology, 368: 117-130.
Kumar, S., Merwade, V., Kam, J., Thurner, K., 2009. Stream flow trends in Indiana: effects of long term persistence, precipitation and subsurface drains. Journal of Hydrology, 374: 171–183.
Lalehzari, R., Tabatabaei, S., Yarali, N., 2009. Variation of nitrate contamination in Shahrekord aquifer and its mapping using GIS. Iranian Water Research Journal, 3(1): 9-17. [In Persian]
Marsick, A., André, H., Khelf, I., Leclère, Q., Antoni, J., 2024. Benefits of Mann–Kendall trend analysis for vibration-based condition monitoring, Mechanical Systems and Signal Processing, 216, 111486.
Mousavi, A., Solaimani, K., Shokrian, F., Roshun, S.H., 2020. Investigation of spatio-temporal variation in groundwater resource quality using geo-statistical methods (Case study: Lordegan Plain, Chaharmahal and Bakhtiyari Province). Journal of Irrigation and Water Engineering, 10(3), 262-275. [In Persian]
Naderi Eshkaftaki, M., Mirabbasi, R., Nasr Esfahani, M.A., 2023. Investigation of temporal and spatial variations of groundwater quality in Sefiddasht Plain and suitability evaluation for agricultural use. Hydrogeology, 7(2), 91-108. doi: 10.22034/hydro.2022.51732.1266. [In Persian]
Nasiri, M., Hamidi, M., Kardan Moghaddam, H., 2023. Investigation of groundwater quantitative and qualitative variations trends (Case study: Sari-Neka aquifer). Journal of Aquifer and Qanat, 3(2): 109-122. doi: 10.22077/jaaq.2019.1949.1012. [In Persian]
Panahi, M., Misaqi, F., Ghanbari, F. 2017. Determining of trend variation in quality parameters of Shabestar plain underground water. Advanced Environmental Sciences, 15(3): 19-38. [In Persian]
Sen, P.K., 1968. Estimates of the regression coefficients based on Kendall's tau. Journal of the American Statistical Association, 63: 1379-1380.
Shabani, M., 2021. Study of changes in groundwater quality in Arsanjan Plain. Quarterly Journal of Physical Geography, 3: 71-82. [In Persian]
Torabipoudeh, H., Yonesi, H., Arshia, A., 2020. Evaluation of Quality Changes in the Groundwater Resources and IRWQIGC Upstream of Zayandehrood Dam. Journal of Water and Soil Science, 24 (2): 27-40. [In Persian]
Wang, S., Wan, Z.H., 2023. Water quality trends based on Mann-Kendall test and rescaled extreme difference analysis: a case study of Shanxi reservoir, China. Applied Ecology and Environmental Research, 21(4): 2793-2803.
هیدروژئولوژی
دوره 10، شماره 1
شهریور 1404
صفحه 77-91

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار