استفاده از هیدروگراف چندساله به منظور مقایسه رژیم هیدروژئولوژیکی چشمه‌های کارستی تاقدیس کوه سفید، استان خوزستان

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری هیدروژئولوژی، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید چمران اهواز

2 استاد هیدروژئولوژی، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید چمران اهواز

چکیده

      بهترین روش برای مطالعه و بررسی آبخوان‌های کارستی، پایش و آنالیز هیدروگراف چشمه‌های آن‌ها می­باشد. نتایج حاصل از این مطالعات می‌تواند در شناخت و مدیریت این منابع ارزشمند کمک قابل ملاحظه‌ای نماید. هدف اصلی این مطالعه تعیین خصوصیات آبخوان‌های کارستی دو چشمه برم جمال و پوتو در تاقدیس کوه سفید واقع در جنوب شرقی استان خوزستان، با استفاده از آنالیز چند ساله هیدروگراف است. داده‌های دبی-اشل چند سال متوالی به منظور تعیین ضرایب فرود، حجم جریان‌های سریع و پایه و شناخت خصوصیات هیدروژئولوژیکی آبخوان‌های تغذیه کننده هر کدام از چشمه‌ها  مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. نتایج نشان می‌دهد که مخازن کارستی تشکیل شده در تاقدیس کوه سفید رفتارهای هیدرولیکی متفاوتی را نشان دهند. بررسی ضرایب فرود چشمه برم جمال نشان می­دهد که دو نوع جریان شامل جریان مجرایی و انتشاری- ماتریکسی آبدهی چشمه را کنترل می­کند و جریان انتشاری-ماتریکسی بر جریان مجرایی آن غلبه دارد. در حالی که برای چشمه پوتو جریان مجرایی غالب است که یک حد آستانه را نشان می‌دهد. همچنین بررسی هیدروگراف چشمه‌ها نشان می­دهند که دوره‌های چند ساله بارندگی و خشک‌سالی بر افزایش و کاهش حجم ذخیره آبخوان چشمه برم جمال بطور قابل ملاحظه‌ای ‌موثر بوده اند و سبب افزایش و کاهش قابل ملاحظه دبی پایه چشمه در سال‌های آتی شده اند؛ اما در مورد چشمه پوتو به دلیل جریان کانالی و تخلیه سریع، دوره‌های چندساله ترسالی اثر زیادی در افزایش ذخیره مخزن نداشته است. بنابراین، چشمه برم جمال به واسطه دبی بیشتر و زمان تخلیه طولانی تر نسبت به چشمه پوتو، از نظر تأمین آب در فصل خشک و دوره‌های خشک‌سالی قابلیت اطمینان بیشتری دارد. علاوه بر آن، نتایج این پژوهش رفتار نادر رژیم تخلیه چشمه پوتو را مشخص می‌نماید.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Using Multi-year Hydrograph to Comparison the Hydrogeological Regimes of Karstic Springs in Kuhe-safid Anticline, Khuzestan, Iran

نویسندگان [English]

  • Hassan Rouhi 1
  • Nasrallah kalantari 2
1 Department of Geology, Faculty of Earth Sciences, Shahid Chamran University, Ahvaz, Iran
2 Department of geology, earth sciences faculty, Shahid Chamran university of Ahvaz
چکیده [English]

Monitoring and analysis of spring hydrograph is the best method to study of karstic reservoirs. The results can provide a significant insight to understand and management of these valuable resources. The main aim of this study is determine the characteristics of karstic aquifers from two spring, Barmejamal and Poto, located in south-east of Khuzestan province, using multi-year hydrograph analysis. The stage-discharge data from several consecutive years has been analyzed to determine the recession coefficients, the fraction of quick flow and base flow, and to identification the hydrogeological charactristics of the aquifers that feeding the springs. The results show that karst aquifers were formed in the Kuhe-safid anticline can exhibit different hydraulic behaviors. The analysis of recession coefficients reveals that the discharge of Barmejamal spring is controlling by two type of flow such as conduit flow and diffuse-matrix flow while the second is dominant. Whereas, for Poto spring the conduit flow with a threshold. In addition the hydrograph analysis show that the wet and droughts periods can considerably increase and decrease the Barmejamal spring aquifer storage, respectively. However, due to quick depletion, the wet periods will not increase the groundwater reserve of Poto spring aquifer. Consequently, in comparison to the Poto spring, the barmejamal spring is more reliable for water supply in dry and drought periods, because of highest amount and time of discharge. Furthermore, the results of this investigation reveal a scarce behavior for Poto spring discharge.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Barmejamal Spring
  • karst
  • multi-year hydrograph
  • Poto spring
  • recession curve

مراجع

چیت‌سازان م.، سیدی پور، م.، میرزایی، ی.، 1387. تعیین خصوصیات آبخوان کارستی چشمه برم جمال با استفاده از پاسخ‌های فیزیکی- شیمیایی. مجله آب و فاضلاب، شماره 68، صفحه 77-72.
 رضایی، م.، 1379. پیش‌بینی تغییرات آبدهی چشمه‌های کارستی در دوره‌های خشک‌سالی. اولین کنفرانس ملی بررسی راهکارهای مقابله با کم آبی و خشک‌سالی. جهاد دانشگاهی استان کرمان.
زارعی، ح.، کلانتری، ن.، ندری، آ.، محمدی بهزاد، ح.، 1396. اثر نوسانات اقلیمی بر شرایط کمی وکیفی چشمه کارستی بی بی تلخون، شهرستان لالی خوزستان. هیدروژئولوژی. سال 2، شماره 2، ص 16-1.
فتحی، گ.، سنجری، م.، سلاجقه، ع.، مهدوی، م.، خلیقی، ش.، 1393. مقایسه و تعیین مناسب‌ترین فرمول شاخه خشکیدگی هیدروگراف برای مناطق مختلف کارستی غرب ایران. نشریه علوم و مهندسی آبخیزداری ایران. سال 8، شماره 26، ص 20-11.
کرمی، غ.، باقری ح.، رحیمی، ف.، 1397. هیدروژئولوژی چشمه‌های کارستی تاقدیس سالدوران، استان چهارمحال و بختیاری. هیدروژئولوژی. سال 3، شماره 1، ص 79-69.
کریمی ، ح.، 1384، بررسی هیدروژئولوژیکی چشمه‌های موگرمون و سرآسیاب. نهمین همایش انجمن زمین‌شناسی ایران، دانشگاه تربیت معلم.
کلانتری، ن.، محمدی بهزاد، ح.، چرچی، ع.، کشاورزی، م.، 1390. چشمه‌های کارستی به عنوان ساده ترین ابزار برای تعیین خصوصیات هیدروژئولوژیکی آبخوان‌های کارستی، مطالعه موردی چشمه بی بی تلخون، استان خوزستان. مجله زمین‌شناسی کاربردی پیشرفته، زمستان 90، شماره 2، جلد 1، ص 100-90.
Bailly-Comte, V., Martin, J.B., Jourde, H., Screaton, E.J., Pistre, S., Langston, A., 2010. Water exchange and pressure transfer between conduits and matrix and their influence on hydrodynamics of two karst aquifers with sinking streams, J. Hydrol., 386: 55–66.
Birk, S., Hergarten, S., 2010. Early recession behaviour of spring hydrographs. J. Hydrol.
Bonacci, O., 1993. Karst springs hydrographs as indicators of karst aquifers. Hydrol. Sci. J., 38:51–62.
Bonacci, O., 2001. Analysis of the maximum discharge of karst springs. Hydrogeol. J., 9: 328–338.
Chang, Y., Wu, J., Liu, L., 2015. Effects of the conduit network on the spring hydrograph of the karst aquifer. Journal of Hydrology, 527:517-30.
Covington, M., Wicks C., Saar, M., 2009. A dimensionless number describing the effects of recharge and geometry on discharge from simple karstic aquifers. Water Resources, 45: W11410.
Fiorillo, F., 2011. Tank-reservoir drainage as a simulation of the recession limb ofkarst spring hydrographs. Hydrogeol. J. 19:1009–1019.
 Fiorillo, F.,2014. The Recession of Spring Hydrographs, Focused on Karst Aquifers. Water Resour Management, 28:1781–1805.
Fleury, P., Plagnes, V., Bakalowicz, M., 2007. Modelling of the functioning of karstaquifers with a reservoir model: application to Fontaine de Vaucluse (South ofFrance). J. Hydrol., 345: 38–49.
Forkasiewicz, J., Paloc, H., 1965. Le regime de tarissement de la Foux de la Vis, etudepréliminaire. In: Hydrology of Fractured Rocks, vol. 1, Proceedings of theDubrovnik Symposium;.p. 213–226.
Geyer, T., Birk, S., Liedl, R., Sauter, M., 2008. Quantification of temporal distribution of recharge in karst systems from spring hydrographs. J. Hydrol., 348: 452–463.
Hamidi zadeh, F., kalantari, N., Keshavarzi, M., charchi, A., 2012. Hydrogeological and geo-structural assessment of the Dareh-e-Anari spring in the ShirinBahar karstic area, Khuzestan province. Iran-Water ResourcesResearch 8(1):30-42.
Herman, H.K., Toran, L., White, W.B., 2008. Threshold events in spring discharge:evidence from sediment and continuous water level measurement. J. Hydrol., 351: 98–106.
Karimi, H., Raeisi, E., Zare, M., 2005. Physicochemical time series of karst spring as a tool to differentiate the source of spring water. Carbonates Evaporites, 20 (2): 138-147.
Kovacs, A., Perrochet, P., Kiraly, L., Jeannin, P.Y., 2005. A quantitative method for thecharacterization of karst aquifers based onspring hydrograph analysis. J. Hydrol., 303:152-164.
Labat, D., Ababou, R., Mangin, A., 2000. Rainfall-runoff relations for karstic springs. Part I: Convolution and spectral analysis. Journal of Hydrology, 238 (3–4): 123–148.
Li, G., Goldscheider, N., Field M.S., 2016. Modeling karst spring hydrograph recession based on head drop at sinkholes. Journal of Hydrology, 542:820-7.
Sauter, M., 1992. Quantification and Forecasting of Regional Groundwater Flow andTransport in a Karst Aquifer (Gallusquelle, Malm, SW. Germany). TübingerGeowissenschaftliche Arbeiten C13, Tübingen.
Schmidt, S., Geyer, T., Guttman, J., Marei, A., Ries, F., Sauter, M., 2014. Characterisation and modelling of conduit restricted karst aquifers – Example of the Auja spring, Jordan Valley. Journal of Hydrology, 511:750–763.
Smart, C.C., 1983. The Hydrology of a Glacierised Alpine Karst: Castleguard Mountain, Alberta. Ph.D. Thesis, McMaster University, Hamilton, Open Access Dissertations and Theses, Paper 1382.
هیدروژئولوژی
دوره 4، شماره 1
ناشر
شهریور 1398
صفحه 14-25

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار