ارزیابی روش‌های پهنه‌بندی پراکنش مکانی شاخص‌های کیفی آب‌های زیرزمینی در منطقه ترکمنچای

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکترا ی شیمی و حاصلخیزی خاک

2 استادیار گروه شیمی و حاصلخیزی خاک، واحد میانه، دانشگاه آزاد اسلامی، میانه، ایران

3 استادیار گروه زراعت، واحد میانه، دانشگاه آزاد اسلامی، میانه، ایران

4 استادیار گروه شیمی و مهندسی شیمی، واحد میانه، دانشگاه آزاد اسلامی، میانه، ایران

چکیده

تغییرات مکانی شاخص‌های کیفی آب‌های زیرزمینی، از جمله عوامل تأثیرگذار بر سیاست‌های مدیریت برداشت و مصرف این منابع هستند. در مناطق اقلیمی خشک و نیمه‌خشک، آب‌های زیرزمینی از جمله منابع مهم جهت بهره‌برداری برای مقاصد مختلف به‌خصوص کشاورزی و شرب محسوب می‌شوند که بررسی شاخص‌های کیفی آن در راستای ارزیابی امکان استفاده از آب‌های زیرزمینی در بخش-های مختلف حائز اهمیت است. در این پژوهش، دقت روش‌های زمین‌آمار کریجینگ و کوکریجینگ و نیز روش‌های قطعی عکس فاصله وزن‌دار و توابع پایه شعاعی جهت پیش‌بینی پراکنش مکانی پارامترهای کیفی آب‌های زیرزمینی شامل غلظت کلر، سدیم، منیزیم، کلسیم، سولفات، نسبت جذبی سدیم، غلظت کل املاح و هدایت الکتریکی در منطقه ترکمنچای مورد بررسی قرار گرفت. به‌منظور ارزیابی نتایج از روش ارزیابی متقابل و شاخص‌های MAD، RMSE و R استفاده شد. بر اساس نتایج به‌دست آمده، روش کوکریجینگ بهترین روش پهنه‌بندی تمام شاخص‌های مورد مطالعه می‌باشد. مقادیر RMSE برای هدایت الکتریکی معادل 67/130 میکروموس بر سانتی‌متر، غلظت کل املاح معادل 13/61 میلی‌گرم بر لیتر، غلظت کلسیم معادل 84/0 میلی‌اکی‌والان بر لیتر، غلظت منیزیم معادل 53/0 میلی‌اکی-والان بر لیتر، غلظت سدیم معادل 63/0 میلی‌اکی‌والان بر لیتر، غلظت کلر معادل 41/0 میلی‌اکی‌والان بر لیتر، غلظت سولفات معادل 58/0 میلی‌اکی‌والان بر لیتر و نسبت جذبی سدیم معادل 31/0 میلی‌اکی‌والان بر لیتر گزارش شد. همچنین ارزیابی نتایج حاصل از پراکنش مکانی شاخص‌ها نشان داد که منابع آب‌های زیرزمینی در کل منطقه مورد مطالعه وضعیت مطلوبی جهت استفاده برای مصارف مختلف دارد که این امر در نیمه شمالی محدوده مطالعاتی مشهودتر است. با توجه به روند تغییرات غلظت عناصر در محدوده روستای خواجه‌غیاث به‌منظور بهبود شرایط و ارائه سیاست‌های برداشت و مصرف از آب‌های زیرزمینی با هدف جلوگیری از افت کیفیت آب توصیه می‌شود پایش کیفی آب به‌صورت منظم انجام شود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Evaluation of mapping methods in spatial distribution of groundwater quality indicators (Case study: Turkmenchay region)

نویسندگان [English]

  • Hadi Tarkian ivaragi 1
  • NASER NAZARI 2
  • ali faramarzi 3
  • ali khani 4
1 PhD Student in Soil Chemistry and Fertility
2 Assistant Professor, Department of Soil Chemistry and Fertility, Miyaneh Branch, Islamic Azad University, Miyaneh, Iran
3 Assistant Professor, Department of Agronomy, Miyaneh Branch, Islamic Azad University, Miyaneh, Iran
4 Assistant Professor, Department of Chemistry and Chemical Engineering, Miyaneh Branch, Islamic Azad University, Miyaneh, Iran
چکیده [English]

Spatial variations in the qualitative indicators of groundwater resources are among the factors influencing the policies of harvest management and consumption of these resources. In arid and semi-arid climatic zones, groundwater is one of the important resources for exploitation for various purposes, especially agriculture and drinking and importance study of its quality indicators in order to assess the possibility of using water resources. In this research, the accuracy of kriging and cokriging statistical methods as well as definite inverse weighted distance methods and radial base functions to predict the spatial distribution of groundwater quality parameters including chlorine, sodium, magnesium, calcium Sulfate, sodium adsorption ratio, total solute concentration and electrical conductivity were investigated in Turkmenchay region. In order to evaluate the results, cross-evaluation method and MAD, RMSE and R indices were used. Based on the obtained results, the cokriging method is the best method for zoning all the studied indicators. RMSE values for electrical conductivity are 130.67 μmohs/cm, total solute concentration is 61.13 mg/lit, calcium concentration is 0.84 meq/lit, magnesium concentration is 0.53 mg/lit, sodium concentration equal to 0.63 meq/lit, chlorine concentration equal to 0.41 meq/lit, sulfate concentration equal to 0.58 meq/lit and Sodium absorption ratio was obtained as 0.31 meq/lit were reported. Also, the evaluation of the results obtained from the spatial distribution of indicators showed that the groundwater resources in the whole study area are in a favorable condition for use for various purposes, which is more evident in the northern half of the study area. Due to the trend of changes in the concentration of elements in the area of Khajeh Ghias village, in order to improve the conditions and provide policies for extraction and consumption of groundwater in order to prevent a decline in water quality, it is recommended to monitor water quality regularly.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Geostatistic
  • Co-kriging
  • Kriging