تعداد نشریات | 44 |
تعداد شمارهها | 1,303 |
تعداد مقالات | 16,035 |
تعداد مشاهده مقاله | 52,538,105 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 15,241,968 |
خوشهبندی چاههای مشاهداتی آبخوان دشت خوی از نظر کیفیت آب با استفاده از روش K-Means | ||
هیدروژئولوژی | ||
دوره 7، شماره 1، شهریور 1401، صفحه 25-41 اصل مقاله (1.48 M) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22034/hydro.2022.12906 | ||
نویسنده | ||
یعقوب دین پژوه* | ||
دانشیار، گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران | ||
چکیده | ||
هدف این مطالعه، پهنهبندی چاههای مشاهداتی موجود در آبخوان دشت خوی با استفاده از روش K-Meansاست. دادههای مورداستفاده از چهارده پارامتر کیفی آب زیرزمینی شامل مجموع کاتیونها، مجموع آنیونها، هدایت الکتریکی (EC)، (pH)، مقدار کل مواد جامد حلشده (TDS)، نسبت جذب سدیم (SAR)، سختی کل (TH)، درصد سدیم (Na%)، منیزیم (Mg2+)، کلسیم (Ca2+)، سدیم (Na+)، سولفات ((SO42-، کلر (Cl-) و بیکربنات (( تشکیل شدهاند. نمونههای آب از 26 چاه مشاهداتی برداشت و تحلیلشده است. بهینه تعداد خوشهها با روش خوشهبندی K-Means با نرمافزار Excelstat مشخص گردید. تعیین تعداد بهینه خوشهها بین دو و پنج مورد آزمون قرار گرفت و جهت تعیین کیفیت آب زیرزمینی از نمودار ویلکوکس استفاده شد. نتایج نشان داد که تعداد بهینه خوشهها چهار بوده و بنابراین، آبخوان دشت خوی را ازنظر کیفیت آب میتوان به چهار ناحیه متمایز تقسیم نمود. وسعت ناحیه اول معادل 3/214 کیلومترمربع (14/51 درصد مساحت کل دشت) میباشد که دارای آب بسیار مطلوب برای کشاورزی و شرب است. ناحیه دوم 1/50 کیلومترمربع (95/11 درصد) و ناحیه سوم 7/52 کیلومترمربع (57/12 درصد) از دشت را شامل میشوند که بهترتیب، دارای آب با کیفیت متوسط و بسیار نامطلوب هستند. ناحیه چهارم دارای آب با کیفیت ضعیف میباشد که مساحت این ناحیه معادل 9/101 کیلومترمربع (31/24 درصد) است. بالا بودن مقدار EC و SAR در خوشه سوم علت نامطلوب بودن آب این خوشه میباشد. در حالت کلی، میتوان نتیجه گرفت که بیش از پنجاه درصد آبخوان دشت خوی دارای آب زیرزمینی با کیفیت شیمیایی مطلوب میباشد. محافظت از آب زیرزمینی دشت خوی از خطر آلودگی آب و بهرهبرداری منطقی از آب دشت برای دوام کشاورزی پایدار در این منطقه از اهمیت زیادی برخوردار بوده و قویاً توصیه میشود. | ||
کلیدواژهها | ||
آب زیرزمینی؛ تحلیل خوشهای؛ دیاگرام ویلکوکس؛ کیفیت آب | ||
مراجع | ||
اصغری مقدم، ا.، جلالی، ل.، 1393. بررسی آنومالی آرسنیک و منشأ احتمالی آن در آب زیرزمینی دشت خوی. زمینشناسی مهندسی و محیطزیست، 24(94): 147-154.
اقدر، ح.، محمدیاری، ف.، 1393. استفاده از روش آماری تحلیل خوشهای جهت ارزیابی کیفی آب زیرزمینی دشت مهران و دهلران. اولین کنفرانس بینالمللی یافتههای نوین در علوم کشاورزی، منابع طبیعی و محیطزیست. 25 اسفند، تهران.
حاجی حسینلو، ح.، 1397. بررسی افت سطح آبهای زیرزمینی با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی (مطالعه موردی: دشت خوی). جغرافیا و مخاطرات محیطی، 26:73-53.
جانی، ر.، 1398. مدلسازی خوشهای تراز آب زیرزمینی دشت تبریز با استفاده از مدل آریما. نشریه هیدروژئولوژی، 4(2):74-91.
جلالی، ل.، اصغری مقدم، ا.، 1392. تشخیص وضعیت هیدروژئوشیمیایی و روند شوری در سفره آب زیرزمینی دشت خوی به روشهای آماری و هیدروشیمیایی. محیطشناسی، 39(2): 113-122.
جوادی، س.، هاشمی، م.، و سوختهزاری، م.، 1397. تحلیل چند پارامتری آلودگی آبخوان قزوین بر مبنای نقشۀ کاربری اراضی و با استفاده از تکنیک خوشهبندی K-meansا. اکوهیدرولوژی، 5(2): 305-293.
دانشور وثوقی، ف.، دینپژوه، ی.، 1391. بررسی روند تغییرات کیفیت آب زیرزمینی دشت اردبیل با استفاده از روش اسپیرمن. محیطشناسی، 38(4): 17-28.
دانشور وثوقی، ف.، دینپژوه، ی.، اعلمی، م. ت.، 1390. تأثیر خشکسالی بر تراز آب زیرزمینی در دو دهه اخیر (مطالعه موردی: دشت اردبیل). دانش آبوخاک، 21(4): 179-165.
دینپژوه، ی.، فاخری-فرد، ا.، حسنپور اقدم، م. ع.، بهشتیوایقان، و.، 1394. تحلیل روند تغییرات کیفیت آب زیرزمینی در دشت شبستر- صوفیان. علوم و مهندسی آبیاری، 38(1): 55-69.
سامانی، س.، کلانتری، ن.، رحیمی، م.، 1390. استفاده از روش آماری تحلیل خوشهای جهت ارزیابی کیفی آب زیرزمینی دشت اوان. فصلنامه مهندسی منابع آب، سال چهارم، 11: 75- 80.
صادقی، ه.، آلبوعلی، ع.، قضاوی، ر.، 1395. بررسی روند زمانی و مکانی تغییر پارامترهای کیفی آب دشت کاشان با استفاده از روشهای زمینآمار. نشریه علوم آبوخاک (علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی)، سال 20، 76: 73- 83.
عبادتی، ن.، 1394. بررسی روند تغییرات کیفی منابع آب زیرزمینی دشت ایوانکی. مجله اکوهیدرولوژی، 4(2): 383 - 394.
علیزاده، ا.، 1388. اصول هیدرولوژی کاربردی، انتشارات دانشگاه آستان قدس رضوی.
فخری، س.، اصغری مقدم، ا.، شکری، س. و نجیب، م.، 1392. ارزیابی عوامل مؤثر بر کیفیت آب زیرزمینی در دشت مرند. اولین همایش زمینشناسی کاربردی ایران. 5 شهریور. دانشگاه دامغان، دامغان.
کامجو، ح.، ریاضی، م.، خدایی، م.، مداد، ا.، 1389. آنالیز آماری چندمتغیره پارامترهای هیدروشیمیایی آبخوان دشت سمنان. همایش ملی آب با رویکرد آب پاک. 11 اسفند، دانشگاه صنعت آب و برق (شهید عباسپور). تهران.
کلاهدوزان، ع.، دینپژوه، ی. عباسپور، د.، قربانیان، م.، 1394. بررسی روند تغییرات کیفیت آب زیرزمینی دشت میاندوآب با استفاده از روش مان-کندال. دانش آبوخاک، 25(2): 235-221.
ندیری، ع.، صدقی، ز.، 1398. ارزیابی آسیبپذیری آبخوانهای چندگانه با استفاده از روشهای DRASTIC, SINTACS. نشریه هیدروژئولوژی، 4(2):171-186.
نگهبانخواجه، ف.، دینپژوه، ی.، 1398. تحلیل روند تغییرات تراز آب زیرزمینی با استفاده از روش ناپارامتری من-کندال (مطالعه موردی: دشت تبریز). علوم آبوخاک، 23(2): 348-335.
Ay, M., Kisi, O., 2014. Modelling of chemical oxygen demand by using ANNs, ANFIS and k-means clustering techniques. Journal of Hydrology, 511: 279-289. Bu, H., Tan, X., Li, S., Zhang, Q., 2010. Water quality assessment of the Jinshui River (China) using multivariate statistical techniques. Environmental Earth Sciences, 60: 1631-1639. Carvalho, M.J., Melo-Goncalves, P., Teixeira, J.C., Rocha, A., 2016. Regionalization of Europe based on a K-Means Cluster Analysis of the climate change of temperatures and precipitation. Physics and Chemistry of the Earth, 94: 22-28. Celestino, A.E., Cruz, D.A., Sanchez, E.M., Reyes, F.G., Soto, D.V., 2018. Groundwater Quality Assessment: An Improved Approach to K-Means Clustering, Principal Component Analysis and Spatial Analysis: A Case Study. Water, 10(4): 437-457. Chapagain, S.K., Pandey, V.P., Shrestha, S., Nakamura, T. Kazama, F., 2010. Assessment of deep groundwater quality in Kathmandu valley using multivariate statistical techniques. Water, Air, and Soil Pollution, 210(1-4): 277-288. Everitt, B.S., Landau, S., Leese, M., Stahl, D., 2011. Cluster Analysis. Fifth Edition, John Wiley and Sons, 348 p. Guldemir, H., Sengur, A., 2006. Comparison of clustering algorithm for analog modulation classification. Department of Electronic and Computer Science, Education Faculty, Firat University, 30: 642-649. Kim, J.H., Kim, R.H., Lee, J., Cheong, T.J., Yum, B.W., Chang, H.W., 2004. Multivariate statistical analysis to identify the major factors governing groundwater quality in the coastal area of Kimje, South Korea. Hydrological Processes, 19(6): 1261–1276. Liu, C.W., Lin, K.H., Kuo, Y.M., 2003. Application of factor analysis in the assessment of groundwater quality in a Blackfoot disease area in Taiwan. Science of the Total Environment, 313 (1–3): 77–89. Naranjo-Fernandez, N., Guardiola-Albert, C., Aguilera, H., Serrano-Hidalgo, C., Montero-Gonzalez, E., 2020. Clustering groundwater level time series of the exploited Almonte-Marismas aquifer in southwest Spain. Water (MDPI), 12:1-20. Spanos, T., Eye, A., 2015. Assessment of groundwater quality and hydrogeological profile of Kavala area, Northern Greece. Romanian Journal of Physics, 60(7-8): 1139–1150. Srivastava, S.K., Ramanathan, A.L., 2008. Geochemical assessment of groundwater quality in vicinity of Bhalswa landfill, Delhi, India, using graphical and multivariate statistical methods. Environmental Geology, 53(7): 1509-1528. Todd, D.K., Mays, L.W., 2015. Groundwater Hydrology. Third edition. John Wiley Publication. Wu, C., Feng, C., Wu, X., Zhu, G., Zhang, Y., 2021. Hydrogeochemical characterization and quality assessment of groundwater using self-organizing maps in the Hangjinqi gasfield area, Ordos Basin, NW China. Geoscience Frontiers, 12(2): 781-790. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,056 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 321 |