بررسی خصوصیات هیدروشیمیایی آب زیرزمینی و روند تکامل شوری آن در دشت سمنان

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری دانشگاه شیراز

2 عضو هیات علمی دانشگاه شیراز

10.22034/hydro.2017.5237

چکیده

 
دشت سمنان واقع در دامنه جنوبی رشته کوه‌‌های البرز و در شمال کویر مرکزی،دارای اقلیم خشک و نیمه خشک می‌‌باشد. در این تحقیق جهت دستیابی به خصوصیات هیدروشیمیایی آب زیرزمینی در دشت سمنان از نتایج آنالیزهای یون‌‌های اصلی در 35 حلقه چاه و قنات و مقادیر ایزوتوپ‌های اکسیژن 18 و دوتریم در 5 حلقه چاه و یک نمونه آب رودخانه استفاده شده است. از تحلیل خوشه‌‌ایسلسله مراتبی (HCA) جهت تفکیک نمونه‌‌های آب و تقسیم‌بندی آن‌ها استفاده شده است. نتایج نشان می‌دهد که می‌‌توان نمونه‌‌ها را در سه گروه اصلی شامل (1) آب‌هایی با بیشترین مقدار بی‌‌کربنات و کمترین مقدار جامد محلول، (2) آب‌های با بیشترین مقدار سولفات، و (3) آب‌های کلروره با حداکثر شوری تقسیم‌‌بندی نمود.بررسی موقعیت مکانی نمونه‌‌ها نشان می‌دهد که نمونه‌‌های متعلق به هر گروه در محدوده‌‌ای مشخص واقع شده‌‌اند که نشان‌‌دهنده فرایندهای اثرگذار مشابه بر کیفیت آب در هر گروه می‌باشند. محاسبه اندیس اشباع کانی‌ها با استفاده از نرم‌افزارPHREEQC نشان داد که نمونه‌‌ها نسبت به کانی‌‌های کربناته فوق اشباع و نسبت به ژیپس و انیدریت تحت اشباع و نزدیک به اشباع و نسبت به نمک طعام تحت اشباع می‌‌باشند. با توجه به نتایج بهدست آمده ازآنالیزهای ایزوتوپی، بررسی ضریب همبستگی و نسبت‌‌های یونی، محاسبه شاخص کلروالکالن و ترسیم نمودار گیبس ترکیب شیمیایی آب ‌‌زیرزمینی در دشت سمنان به وسیله نفوذ آب شور رودخانه آبگرم، انحلال نمک‌‌ها، زمان ماندگاری، هوازدگی سیلیکات‌‌ها، تبادل کاتیونی، تبخیر و آب برگشت کشاورزی کنترل می‌‌شود.
 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Evaluation of Hydrochemical Characteristics of Groundwater and Salinity Evolution in Semnan Plain

نویسندگان [English]

  • Soraya Karimi 1
  • Zargham Mohammadi 2
  • Nozar Samani 2
چکیده [English]

Semnan plain with arid and semi-arid climate is situated in southern flank of Alborz range and north of great desert of Central Iran. In this study the result of analyses of major ions in 35 deep wells and qanats and oxygen-18 and deuterium stable isotopes in 5 wells and one sample of the river water have been used to access the chemical characteristics of groundwater. Hierarchical cluster analysis (HCA) has been used for classifying the water samples. The results show that the samples can be grouped into three main categories: (1) waters with highest bicarbonate content and lowest TDS, (2) waters with highest sulfate content and (3) chloride waters with maximum salt content. Checking the spatial distribution of the samples shows that the samples of each group are situated in a specific area; indicating similar affecting processes on water quality in each group. Mineral saturation index calculated with the PHREEQC software showed that the samples are super-saturated with respect to the carbonate mineral and under-saturated to saturated with respect to the gypsum and anhydrite and under-saturated with respect to the halite. Based on isotopic analysis, correlation coefficient and ion ratios, chloro-alkaline index and Gibbs plot of the chemical composition of the groundwater in Semnan plain are controlled by the intrusion of Abgram salt water and salt dissolution, groundwater residence time, silicate weathering, cation exchange, evaporation and agricultural return flow.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Ground water
  • Hierarchical cluster analysis
  • Hydrochemical evolution
  • Isotopic analysis
  • Saturation index
  • Semnan Plain