آمار
| تعداد نشریات | 44 |
| تعداد شماره‌ها | 1,303 |
| تعداد مقالات | 16,020 |
| تعداد مشاهده مقاله | 52,489,096 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 15,216,721 |
هیدروژئولوژی کمی و کیفی منابع آب زیرزمینی آبخوانهای سازند سخت (مطالعه موردی: حوضه آلمانه، مریوان) | ||
| دانش آب و خاک | ||
| مقاله 10، دوره 32، شماره 3، مهر 1401، صفحه 131-144 اصل مقاله (1.16 M) | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22034/ws.2021.26859.2134 | ||
| نویسندگان | ||
| عبدالرضا واعظی هیر* 1؛ مهری تبرمایه2؛ طاهره محمدزاده3 | ||
| 1دانشیار، دکتری هیدروژئولوژی، گروه علوم زمین، دانشکده علوم طبیعی ،دانشگاه تبریز | ||
| 2دانشجوی دکتری دانشگاه شیراز | ||
| 3دانش آموخته کارشناسی ارشد هیدروژئولوژی، گروه علوم زمین ، دانشکده علوم طبیعی، دانشگاه تبریز | ||
| چکیده | ||
| گسترش سازندهای ماسه سنگی و آذرین باعث تشکیل سفره‌های سازند سخت در حوضه آلمانه واقع در جنوب غرب شهرستان مریوان شده است که به‌طور وسیع برای مصرف شرب در روستاهای منطقه مورد استفاده قرار می‌گیرد. هدف از این مطالعه بررسی و شناخت منابع آب زیرزمینی، وضعیت هیدروژئولوژیکی آبخوانهای سازند سخت، ارتباط تراکم شکستگیها و الگوی آبراهه‌ها و بررسی وضعیت هیدروشیمی آب زیرزمینی به‌خصوص کیفیت آن برای شرب میباشد. سازندهای سخت و آبرفت به‌ترتیب22/80 و 76/19 درصد از محدوده مطالعاتی را به خود اختصاص داده اند که 76 درصد آبدهی کل چشمههای محدوده مطالعاتی از سازند سخت میباشد. بیشترین میانگین دبی مربوط به سنگهای گابرو تا دیوریت و کمترین آن مربوط به آبخوانهای آبرفتی میباشد (به‌ترتیب 8/0-5/0 لیتر بر ثانیه). با ارزیابی دبی ویژه سازندهای سخت مشاهده شد سنگهای الترابازیک با دبی ویژه 28/2 لیتر بر ثانیه بر کیلومتر مربع غنی‌ترین و سنگهای گابرو تا دیوریت با دبی ویژه 86/0 لیتر بر ثانیه بر کیلومتر مربع فقیرترین آبخوان را از نظر ذخیره و آبدهی دارند. در بخش‌های شمال شرقی و جنوب غربی تراکم شکستگیها بیشتر بوده و محل ظهور چشمهها نیز با فراوانی شکستگی‌های منطقه همخوانی دارد. براساس نتایج نمونه‌برداری و آنالیز نمونه‌ها مشخص گردید که آبهای زیرزمینی منطقه تیپ کلروره – سدیک- منیزیک داشته و مقادیر EC، سدیم و میزان کلر در آبهای زیرزمینی از شرق به غرب افزایش می‌یابد. مقدار شاخص GQI بین 92-90 درصد تغییر می‌کند که نشان دهنده کیفیت خوب آب زیرزمینی منطقه میباشد. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| حوضه آلمانه؛ سازند سخت؛ هیدروشیمی؛ هیدروژئولوژیکی؛ GQI | ||
| اصل مقاله | ||
|
ﻛﻠﻴﻪ ﺳﺎزﻧﺪﻫﺎﻳﻲ ﻛﻪ ﺗﺤﺖ ﺗﺎﺛﻴﺮ ﻓﺮآﻳﻨﺪﻫﺎی ﻣﺨﺘﻠﻒ ﺑﺠﺰ ﻓﺮآﻳﻨﺪ اﻧﺤﻼل ﭘﺬﻳﺮی ﺣﺎوی درز و ﺷﻜﺎف ﺷﺪه و ﺷﺮاﻳﻂ ﺗﺸﻜﻴﻞ آﺑﺨﻮان را ﻓﺮاﻫﻢ ﻣﻲآورﻧﺪ، ﺳﺎزﻧﺪ ﺳﺨﺖ [1]ﻧﺎﻣﻴﺪه ﻣﻲﺷﻮد. نظر ﺑﻪ اﻳﻦ ﻛﻪ ﺳﺎزﻧﺪﻫﺎی ﺳﺨﺖ از ﻧﻈﺮ ﻫﻴﺪروژﺋﻮﻟﻮژﻳﻜﻲ دارای ﺗﺨﻠﺨﻞ اوﻟﻴﻪ ﺑﺴﻴﺎر ﻧﺎﭼﻴﺰی ﻫﺴﺘﻨﺪ در اﺛﺮ ﻋﻮاﻣﻠﻲ ﻧﻈﻴـﺮ ﺗﻜﺘﻮﻧﻴـﻚ، ﻫﻮازدﮔﻲ و ﺧﺮوج ﮔﺎزﻫﺎ دارای ﺗﺨﻠﺨﻞ ﺛﺎﻧﻮﻳﻪ ﻣﻨﺎﺳﺐ ﺑﺮای ﺗﺸﻜﻴﻞ آﺑﺨﻮان ﻣﻲﺷﻮﻧﺪ اﻳﻦ آﺑﺨﻮانﻫﺎ رﻳﺨﺖ ﺷﻨﺎﺳﻲ ﺧﺎﺻﻲ ﻧﺪارﻧﺪ. اﺑﻌـﺎد ﻫﻨﺪﺳﻲ اﻳﻦ آﺑﺨﻮانﻫﺎ ﻧﺴﺒﺘﺎ ﺛﺎﺑﺖ و در ﻃﻮل زﻣﺎن ﺗﻮﺳﻌﻪ ﭼﻨـﺪاﻧﻲ ﻧﻤـﻲﻳﺎﺑﻨـﺪ. ﺧـﺼﻮﺻﻴﺎت ﻫﻴـﺪروژﺋﻮﻟﻮژﻳﻜﻲ اﻳـﻦ آﺑﺨـﻮانﻫـﺎ ﺷـﺒﻴﻪ آﺑﺨﻮانﻫﺎی ﻛﺎرﺳﺘﻲ اﺳﺖ ﺑﺎ اﻳﻦ ﺗﻔﺎوت ﻛﻪ ﻓﺮآﻳﻨﺪ ﻛﺎرﺳﺖ ﭘﺪﻳﺪه دﻳﻨﺎﻣﻴﻜﻲ اﺳﺖ (بی نام2010). سازندهای سخت به علت وجود درزه، شکاف و شکستگی تا حدود زیادی ناهمگن و ناهمسو هستند و مقدار ذخیره و آبدهی آنها به میزان هوازدگی و سیستم اتصال درونی شکستگیها بستگی دارد. در طول دهه اخیر با افزایش استخراج آب زیرزمینی از سفره‌های آبرفتی و کاهش ذخیره آب زیرزمینی در آنها، منابع آبهای موجود در سازندهای سخت مورد توجه قرار گرفته و مطالعه بر روی آنها به‌طور چشمگیری دنبال می‌گردد. آبخوانهای موجود در سازندهای سخت عموما به خاطر وجود جریانهای کانالی مستعد آلودگی با آلایندههای مختلف محیطی هستند.
به دلیل ویژگیهای ذاتی سازندهای سخت، در مناطقی که توانایی ایجاد آبخوان را مییابند، تا حدودی هیدروشیمی این آبخوان‌ها را تحت تاثیر مواد قابل حل خود قرار میدهند (جوین و همکاران 1997، آیوپا و همکاران 2000). به‌طور کلی آب موجود در آبخوانهای سازند سخت، به علت دارا بودن مقادیر کم املاح، کیفیت مطلوبی جهت استفادههای مختلف دارا میباشند (محمدزاده 2014). جهت مطالعه آب زیرزمینی در سازندهای سخت، چشمهها از اهمیت ویژهای برخوردار میباشند و به عقیده کرسیک[2] و استوانویچ[3] مستقیماً خصوصیات درونی آبخوان را منعکس میسازند (کرسیک و استوانویچ 2010). آب قابل شرب سالم بایستی دارای شاخصهای کیفی متعددی مانند خواص فیزیکی و شیمیایی باشد. یکی از این شاخصها، مقدار غلظت یونهای اصلی در آب میباشد. حد مجاز غلظت این یونها در آب آشامیدنی توسط سازمان بهداشت جهانی (WHO)[4] مشخص گردیده است (بی نام 2011). مهمترین آنیونهای موجود در آب، کلرید، سولفات و بی‌کربنات بوده که براساس میزان این آنیونها، آبها به تیپهای کلروره، سولفاته و بیکربناته تقسیم میشوند. هر یک از تیپهای آب با توجه به میزان کاتیونهای آن که غالباً شامل سدیم، کلسیم و منیزیم است، دارای رخسارههای مختلف سدیک، کلسیک و منیزیک خواهد بود. از روشهای متداول ارزیابی کیفی آب برای مصارف شرب دیاگرام شولر[5] میباشد. دیاگرام شولر امکان بررسی آب را در یک نقطه خاص از منطقه مورد نظر ارائه می‌دهد حال آنکه در صورت وجود روشی که کیفیت آب از لحاظ شرب را به‌صورت مکانی و با در نظر گرفتن غلظت همهی یونهای اصلی در کل سطح منطقه بدست دهد نتایج و استنباط بهتری را به همراه دارد. به این منظور بابیکر و همکاران (2007) شاخص کیفیت آب زیرزمینی (GQI)[6] را معرفی کرده و در آبخوان ناسونو[7]، در کشور ژاپن بکار گرفتهاند. در این شاخص بر پایه نرم افزارGIS [8]، چندین پارامتر موثر در کیفیت آب زیرزمینی (یونهای اصلی) با یکدیگر تلفیق میشوند. جودوی (2010) در ارزیابی کیفیت آب زیرزمینی آبخوان دشت ایذه - پیون واقع در شرق استان خوزستان روش GQI را به کار برده است. نتایج برآورد این مدل مقدار شاخص 92 تا 94 درصد را نشان می‌دهد که این مقدار کیفیت مناسب و عالی آب زیرزمینی را بیان می‌دارد همچنین در این مطالعه جهت بررسی صحت نتایج روش GQI، آن را با روشهای دیگر مانند دیاگرام شولر مقایسه کردهاند که براساس نمودار شولر آب زیرزمینی در رده مناسب و قابل قبول قرار می گیرد. کرم پور (2000) در پژوهشی ویژگیهای هیدروژئوشیمیایی و هیدروژئولوژیکی منابع آب در سازندهای سخت شیر کوه یزد را مورد مطالعه قرار داده و بر اساس نتایج، حاصل هوازدگی سنگ و کانیهای موجود در منطقه را اصلیترین پدیده موثر بر شیمی آب معرفی کرده است. محمد زاده و همکاران (2014) در مقالهای با عنوان بررسی هیدروژئوشیمیایی منابع آب زیرزمینی سازند سخت حوضه صائین استان اردبیل به این نتیجه رسیدند که آبهای زیرزمینی منطقه با تیپ بی کربناته کلسیک و بی کربناته منیزیک منشاء تقریباً یکسان دارند. با بررسی نسبتهای یونی، نمودار گیبس واندیس اشباع منشا یونها مشخص کردند که یونهای موجود در آبهای منطقه حاصل هوازدگی سنگها و تبادل یونی بوده و تکتونیک و دگرسانی سنگهای بدنه آبخوان بیشترین نقش را در تعیین خصوصیات هیدروژئوشیمیایی آبخوان منطقه داشته است. آقائی (2011) در پژوهشی جهت بررسی خصوصیات هیدروژئولوژیکی و هیدروژئوشیمیایی چشمههای کارستی پالنگان، خصوصیات فیزیکی و شیمیایی آب چشمهها را مورد مطالعه قرار داد و به این نتیجه رسید که بالا بودن ضرایب تعییرات پارامترهای مورد مطالعه نظیر دبی، دما و هدایت الکتریکی، بیانگر مجرائی بودن سیستم توسعه کارست میباشد. زروش و همکاران (2014) برای بدست آوردن خصوصیات هیدرودینامیکی و هیدروژئولوژیکی آبخوان زهکشی شده توسط چشمه های سراب و سیاه گاو آبدانان استان (ایلام) از داده های سری زمانی دبی تخلیه چشمه، خصوصیات هیدروگراف چشمه و ویژگیهای فیزیکوشیمیایی آنها استفاده کردند و بر اساس نتایج حاصل از تحلیل هیدروگراف و تغییرات هدایت الکتریکی آب چشمه ها، درجه کارست شدگی و نوع جریان آب زیرزمینی در محدوده حوضه آبگیر چشمهها تعیین گردید. در مورد آبخوانهای سازند سخت تحقیقات متعددی در نقاط مختلف دنیا صورت گرفته است ولی مطالعاتی که به صورت جامع هیدروژئولوژی کمی و کیفی منابع آب زیرزمینی را در کنار هم مورد بررسی قرار دهند بسیار معدود میباشد. از این رو در این پژوهش سعی شد افزون بر بررسی هم زمان پارامترهای کمی و کیفی، به منظور مطالعه دقیق تر هر پارامتر، روش های مورد استفاده در پژوهش های مختلف جمع آوری شده و مورد بررسی قرار گیرد. از این رو هدف از انجام این پژوهش، تشخیص نوع آبخوان، نوع تخلخل، خصوصیات و هیدروشیمی آبخوان سازند سخت میباشد همچنین برای تعیین خصوصیات آبخوانهای منطقه، ویژگیهای چشمههای منطقه مورد بررسی قرار گرفت تا در نهایت یک تصویر جامع و کامل از آبخوانهای سازند سخت منطقه ارائه شود.
[1]- Hard rock aquifers [2] -Kresic [3] -Stevanivic [4] - World Health Organization [5] - Schoeller diagram [6] - Groundwater Quality Index [7] - Nasuno [8] -Geographic information system | ||
| مراجع | ||
|
Aghaii Z, 2011. Hydrogeological and hydrogeochemical study of Palangan karstic springs, Kurdistan, M.Sc. thesis, Shahrood University of Technology. Shahrood. (In Persian with English abstract).
Aiuppa A, Allard P, D’Alessandro W, Michel A, Parello F, Treuil M and Valenza M, 2000. Mobility and fluxes of major, minor and trace metals during basalt weathering and groundwater transport at Mt. Etna volcano (Sicili). Journal of Geochimica et Cosmochimica Acta 64(27): 1827-1841.
Alizadeh A, 2003. Principles of Applied Hydrology, 14th Ed. Pp.16-439. Imam Reza University (AS). Mashhad. (In Persian).
Anonymous, 2007. Almaneh basin soil report. Arman Gostar Atieh Company, Department of Natural Resources and Watershed Management.
Anonymous, 2010. Instructions and application of tracing methods in karst studies and hard rocks. Ministry of Energy, Water and Waste Water Engineering and Technical Standards. (In Persian).
Anonymous, 2011. Guidelines for Drinking-Water Quality, 4th Ed, recommendations, Pp.1-4, World Health Organization, Geneva.
Babiker IS, Mohamed MAA and Hiyama T, 2007. Assessing groundwater quality using GIS. Water Resources Management 2: 699–715.
Join JL, Coudray J and Longworth D, 1997. Using principal components analysis and Na/Cl ratio to trace groundwater circulation in a volcanic island: The example of Reunion. Journal of Hydrology 190:1-18.
Judavi A, 2010. Introducing GQI index in order to assessment the quality of groundwater for drinking water purposes. 27th Earth Science Conference and 13th Iranian Geological Society, 20 February, Geological Survey of Iran, Tehran (In Persian).
Kresic N and Stevanivic Z, 2010. Groundwater Hydrology of Springs. Elsevier Pub, 262p.
Singal BBS and Gupta RP, 2010. Applied Hydrogeology of Fractured Rocks. Second Ed. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, The Netherlands, 205p.
Karampour F, 2000. Study of hydrogeochemistry and hydrogeology of hard rocks, Shir- Kuh, Yazd. M.Sc. Thesis, Shiraz University, Shiraz. (In Persian with English abstract).
Mohammadzadeh T, Vaezihir A and Jafari H, 2014. Hydrogeochemical investigation of groundwater resources in the Saein basin fractured rock aquifers (Ardebil province). 18th Symposium of Geological Society of Iran, 24 December, Tarbiat Modarres University, Tehran. )In Persian (.
Todd Dk and Mays LW, 2005. Ground Water Hydrology. Third Ed. John Wiley and Sons Inc, New York. 535p.
Zarvash N, Vaezihir A, Karimi H and Asghari Moghaddam A, 2014. Comparison of groundwater flow system for Sarab and Abdanan Siahcow (Ilam province). Pp 1-8. 13th Iranian Hydraulic Conference, 1 March, University of Tabriz, Tabriz. ).In Persian).
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 634 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 298 |
||