Iranian Journal of Irrigation & Drainage

Iranian Journal of Irrigation & Drainage

Investigation of Groundwater Salinity and Quantitative Changes by Using Statistical Methods (Case study: Torbat Heydariyeh Rokh Plain)

Document Type : Original Article

Authors
1 water sciences and engineering dept., Faculty of Agriculture, Ferdowsi university of Mashhad, MaSHHAD, iRAN
2 Water Sciences and Engineering Dept,
3 Water Sciences and Engineering Dept. Faculty of Agriculture- Ferdowsi University of Mashhad- Mashhad-Iran
4 Department of Water Science and Engineering, College of Agriculture, Ferdowsi University of Mashhad (FUM)
5 Agricultural and Horticultural Sciences Research Department, Agricultural and Natural Resources Research and Education Center of Khorasan Razavi Province, Agricultural Research, Education and Extension Organization, Mashhad, Iran
Abstract
Groundwater is considered as a main source of providing agricultural, industrial and drinking water requirement in arid and semi-arid regions. The objective of this study was to survey the groundwater depth status and its electrical conductivity during three decades in a part of Torbat Heydariyeh Rokh Plain. In this study, quantitative and electrical conductivity information related to groundwater depth status in 1991-2022 was investigated. Interpolation methods such as ordinary Kriging and invers distance weight were applied for preparing the zonation maps of groundwater depth and its electrical conductivity by using GIS software and ArcMap. The results showed that ordinary Kriging method with the lowest RMSE, MAE and MBE by average amount of 21.82, 4.59 and 4.59 meter respectively, and the highest R2 by amount of 0.99 had the better estimate than IDW method. Through passing time, North West, West and partly East regions of Rokh plain experienced more decrease in water table than Northen and central regions. The average head loss of water table in Northen and central regions of Rokh plain was 11.28 meter (i.e. on average 35 cm/year) and in North west regions of plain was 61.9 meter (i.e. on average 1.93 m/year). Groundwater electrical conductivity in North West regions increased by 1482.22 µmho/cm during 32 years statistical period. According to findings in this research, it is recommended to prevent the head loss occurred in water table in Rokh plain, proficient management of water resources laid on priority of province administrative managers plans.
Keywords

اکرامی، م.، شریفی، ذ.، ملکی‌نژاد، ح. و اختصاصی، م.ر. 1390. بررسی روند تغییرات کیفی و کمی منابع آب زیرزمینی دشت یزد-اردکان در دهه 88-1379. طلوع بهداشت. 10 (3): 82-91.
بهرامی، ف. و دستورانی، م.1398. ارزیابی کیفی آب زیرزمینی دشت سرایان با استفاده از شاخص کیفی WQI. نشریه آبیاری و زهکشی ایران. 4 (13): 1064-1074.
بیابانی، ل.، زهتابیان، غ.ر.، خسروی،ح. و حنیفه‌پور، م. 1398. ارزیابی روند تغییرات کمی و کیفی آب زیرزمینی دشت کرج. فصلنامه علمی-پژوهشی تحقیقات مرتع و بیابان ایران. 26 (1): 158-173.
جهانی، س. و دلبری، م. 1388. ارزیابی و برآورد بیش ترین بارش 24 ساعته در استان گلستان. مجله مهندسی آب. 2 (4): 13-22.
حسینعلی‌زاده، م. و یعقوبی، ع. 1389.  تغییرات زمانی و مکانی سطح سفره‌ی آب زیرزمینی با استفاده از زمین‌آمار. مجله علوم و مهندسی آبخیزداری ایران. 4 (10): 63-68.
دامنی، ح.، جهانشاهی، ر.، باقری، س. و میربلوچ­زهی، م.ر. 1403. عوامل موثر بر کیفیت منابع آب زیرزمینی منطقه سراوان، جنوب شرق ایران. نشریه مهندسی آبیاری و آب ایران. 14 (4): 199-221.
دلبری، م.، بوستانیان، م. و افراسیاب، پ. 1394. بررسی تغییرات مکانی-زمانی و پهنه‌بندی سطح آب زیرزمینی آبخوان کوهپایه-سگزی (استان اصفهان) با استفاده از روش های زمین آماری. فصلنامه فضای جغرافیایی. 15 (52): 305-324.
دوست‌محمدیان، ا.ح.، محمدی، م.، امیری، م. و کیانیان، م.ک. 1399. بررسی تغییرات کمی آب‌های زیرزمینی در دشت سمنان. مجله مهندسی منابع آب. 13 (47): 61-70.
رحمتی، س.، سعادت، س. و پورسلطانی، م.ر. 1402. اثرات بهره­برداری آبخوان­ها بر کیفیت منابع آب­های زیرزمینی (مطالعه موردی: دشت نیشابور، شمال شرق ایران). یافته­های نوین زمین­شناسی کاربردی. 17 (34):  83-98.
شعبانی، م. 1387. تعیین مناسب‌ترین روش زمین آمار در تهیه‌ی نقشه‌ی تغییرات pH و TDS آب‌های زیرزمینی (مطالعه‌ی موردی: دشت ارسنجان). مجله مهندسی آب. 2 (3): 47-56.
صالحیان بادی، س.، منشی­زاده، ر.، حسنیان بادی، س. و کدخدایی، م. 1403. بررسی تغییرات کمی و کیفی (EC) آب زیرزمینی در دشت رفسنجان. نشریه مهندسی آبیاری و آب ایران. 14 (4): 179-198.
کریمی، م. و حداد، م.ر. 1394. بررسی تغییرات کمی و کیفی منابع آب زیرزمینی دشت مه‌ولات. مجله علوم و مهندسی آبخیزداری ایران. 9 (31): 23-30.
کوکبی‌نژاد قزوینی، ا.ح.، محمدنژاد، و. و سلیمانی، م.ب. 1395. بررسی تغییرات کیفی آب‌های زیرزمینی واقع در رسوبات کواترنری دشت ارومیه. پژوهشهای ژئومورفولوژی کمی. 5 (3): 93-110.
لاریجانی، ش.، بانژاد، ح.، کاویان، ع. و ضیایی، ع.ن. 1401. ارزیابی حساسیت دو مدل کیفیت آب NSFWQI و IRWQISC در رودخانه هراز. نشریه آبیاری و زهکشی ایران. 4 (16): 816-830.
لشگری‌پور، غ.، غفوری، م.، سویزی،ز. و پیوندی، ز. 1384. افت سطح آب زیر زمینی و نشست زمین در دشت مشهد. نهمین همایش انجمن زمین شناسی ایران. دانشگاه تربیت معلم. تهران.
مقیمی، ز.، کرباسی، ع.ر.، محتشمی، ت. و علیزاده، ا. 1399. بررسی عوامل موثر بر اضافه برداشت کشاورزان از منابع آب زیرزمینی در دشت زاوه-تربت­حیدریه. نشریه پژوهش آب در کشاورزی. 34 (4): 603-614.
مؤمنی‌دمنه، ج.، جولایی، ف.، علیدادی، ح. و پیروی، ر. 1394. ارزیابی روش‌های درون‌یابی جهت تعیین تغییرات مکانی پارامترهای کیفی آب زیرزمینی (مطالعه موردی دشت گناباد). فصلنامه پژوهش در بهداشت محیط. 1 (3): 165-176.
ناصری، ح.ر. 1387. ارزیابی کیفی منابع آب زیرزمینی دشت رخ (تربت حیدریه) با استفاده از روش های زمین آمار. نشریه جغرافیایی سرزمین. 5 (17): 73-84.
نجف‌پور، ن.، ترابی‌پوده، ح. و یونسی، ح. 1399. بررسی اثر تغییرات کمی و کیفی منابع آب زیرزمینی بر آلودگی آبخوان (مطالعه موردی: دشت لنجانات، اصفهان). پژوهش‌های محیط‌زیست. 11 (21): 233-248.
نخعی‌نژادفرد، س.، زهتابیان، غ.، ملکیان، آ. و خسروی، ح. 1396. بررسی تغییرات زمانی و مکانی کمیت و کیفیت آب‌های زیرزمینی دشت سرایان در خراسان جنوبی. فصلنامه علمی-پژوهشی تحقیقات مرتع و بیابان ایران. 24 (2): 267-278.
نیکبخت، ص. و دلبری، م. 1392. برآورد سطح ایستابی آب‌های زیرزمینی با استفاده از روش‌های زمین آماری (مطالعه موردی: دشت زاهدان). نشریه آب و توسعه پایدار. 1 (1): 49-56.
یزدان‌پناهی، ع.، اکبری، م. و بهرنگ‌منش، م. 1397. بررسی تغییرات زمانی-مکانی پارامترهای کمی و کیفی آب زیرزمینی با استفاده از روش های زمین آمار در دشت مشهد. مجله ترویج و توسعه آبخیزداری. 6 (20): 25-34.
Delbari, M., Bahraini Motlagh, M., Kiani, M. and Amiri, M. 2013. Investigating spatio-temporal variability of groundwater quality parameters using geostatistics and GIS. International Research Journal of Applied and Basic Sciences. 4 (10):3623- 3632.
Goovaerts, P. 1997. Geostatistics for natural resources evaluation. NewYork: Oxford University Press.
Kitanidis, P.K. 1993. “Geostatistics”, chapter 20 in Handbook of Hydrology, Maidment D.R. (ed.), McGraw Hill Book co.