نوع مقاله : مقاله علمی پژوهشی

نویسندگان

1 عضو هیات علمی- دانشگاه تبریز

2 دانشجوی دکتری، دانشکده علوم طبیعی، دانشگاه تبریز.

3 استادیار، دانشکده علوم طبیعی، دانشگاه تبریز.

4 استادیار/دانشگاه کردستان، دانشکده علوم پایه

5 استادیار/دانشگاه تهران، دانشکده زمین شناسی

2-5

چکیده

افزایش جمعیت، توسعه کشاورزی و صنایع باعث افزایش شدید در مصرف منابع آب و به­تبع آن کاهش کمی و کیفی منابع آب زیرزمینی شده است. افت گسترده در سطح تراز منابع آب زیرزمینی شیرین و نفوذ آب­های سطحی و بارش­ها به این منابع، جریانات سطحی را با کاهش دراماتیک مواجه کرده و در اکثر مناطق ایران آب زیرزمینی مهم­ترین منبع تأمین­کننده آب کشاورزی، شرب و صنعت گردیده است. از این­رو اهمیت مدیریت، حفاظت و جلوگیری از آلودگی این منابع به ضرورت اجتناب­ناپذیری مبدل شده است. یکی از راهکارهای مناسب برای جلوگیری از آلودگی منابع آب زیرزمینی شناسایی مناطق آسیب­پذیر آبخوان است. در این پژوهش به­منظور ارزیابی آسیب­پذیری آبخوان دشت اردبیل از روش­های DRASTIC، SINTACS و SI استفاده شده است. با استفاده از این روش­ها و با توجه به ویژگی­های هیدرولوژیکی و هیدروژئولوژیکی منطقه مورد مطالعه آسیب­پذیری آبخوان در مقابل عوامل آلاینده پهنه­بندی شد و مناطق مستعد به آلودگی در هر کدام از روش­ها مشخص شد. سپس برای صحت­سنجی هر کدام از روش­ها از مقادیر نیترات اندازه­گیری شده در منطقه استفاده شد. به­منظور مقایسه بهتر و دقیق­تر این روش­ها، شاخص همبستگی (CI) بین نقشه­های آسیب­پذیری و مقادیر نیترات محاسبه گردید. نتایج نشان داد که مدل DRASTIC بالاترین شاخص همبستگی را دارد و بنابراین برای ارزیابی آسیب­پذیری روش بهتری نسبت به روش­های دیگر است. بر اساس نتایج حاصل از مدل DRASTIC، 36/44 درصد از آبخوان دشت اردبیل که بیش­تر شرق و قسمتی از جنوب دشت را شامل می­شود در محدوده آسیب­پذیری کم و بقیه قسمت­های دشت یعنی بخش­های شمالی و غربی در محدوده آسیب­پذیری متوسط قرار دارد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Evaluation of intrinsic vulnerability of Ardabil plain using DRASTIC, SINTACS and SI methods

نویسندگان [English]

  • Asghar Asghari Moghaddam 1
  • Maryam Gharekhani 2
  • Ata Allah Nadiri 3
  • Mahdi Khord 4
  • Elhan Fijani 5

1 Professor, Faculty of Natural Sciences, Tabriz University

2 PhD. student, Faculty of Science, University of Tabriz, Tabriz

3 Assistant Professor, Faculty of Natural Sciences, Tabriz University.

4 Assistant Professor / Kurdistan University, Faculty of Basic Sciences

5 Assistant Professor / University of Tehran, Faculty of Geology

چکیده [English]

growing of population, development of agricultural and industrial activities were intensively increased the consumption of water resources, as results, the water quality and quantity have been decreased. Vast declining of fresh groundwater resources levels and infiltrations of surface runoffs and precipitations into groundwater, were decreased the runoffs dramatically and, as a consequence, the groundwater resources became as an important part of the water resources for drinking, industrial and agricultural demands in all over the country. Therefore, the importance of groundwater preservation, management and prevention of its contamination becomes as an inevitable task. One of the effective solutions to prevent the contamination of groundwater is to distinguish the vulnerable areas of the aquifer. In this study, DRASTIC, SINTACS and SI methods are used for assessment of vulnerability of the Ardabil plain aquifer. Using from these methods and with respect to the hydrological and hydrogeological characters of the study area, zoning of the vulnerability of aquifer to contamination is carried out and then susceptible areas to contamination was distinguished in each method. The measured nitrate concentrations in the area were used to validate each method. Correlation Index (CI) between vulnerability maps and nitrate amounts were calculated for exact and better comparing of these methods. Results showed that DRASTIC model has the highest CI, this means it is better than other methods for vulnerability assessment. According to the results of DRASTIC, 44.36% of the Ardabil plain aquifer area, located in the eastern and southern part of the plain, has low vulnerability and the rest parts including northern and western part of the plain has moderate vulnerability.

ـ اصغری مقدم، اصغر؛ فیجانی، الهام و عطاالله ندیری (1388)، «ارزیابی آسیب­پذیری آب زیرزمینی دشت­های بازرگان و پلدشت با استفاده از مدل دراستیک بر اساس GIS»، مجله محیط­شناسی، شماره 52، صص 55-64.
ـ آصفی، مهرناز؛ رادمنش، فریدون و حیدر زارعی (1393)، «بهینه­سازی مدل­های DRASTIC و SINTACS مبتنی بر سامانه اطلاعات جغرافیایی با استفاده از فرایند تحلیل سلسله­مراتبی»، مجله محیط­شناسی، شماره 1، صص 94-79.
ـ کرد، مهدی (1393)، «مدل سازی عددی آبخوان دشت اردبیل و مدیریت آن با استفاده از بهینه سازی برداشت آن»، رساله دکتری، دانشکده علوم طبیعی، دانشگاه تبریز.
ـ کلانتری، نصراله؛ فاریابی، محمد و محمدحسین رحیمی (1386)، «بررسی نیروی آلودگی آب زیرزمینی دشت باغملک با استفاده از روش AVI و مدل­های GOD و DRASTIC در محیط GIS»، نشریه زمین­شناسی مهندسی، شماره 2، صص431 -450.
ـ معروفی، صفر؛ سلیمانی، سامره؛ قبادی، محمدحسین؛ رحیمی، قاسم و حسین معروفی (1391)، «ارزیابی آسیب­پذیری آبخوان دشت ملایر با استفاده از مدل­های DRASTIC، SI و SINTACS»، مجله پژوهش­های حفاظت آب و خاک، شماره سوم، صص 141- 166.
-Aller, Linda; Bennet, Truman; Leher, Jay.H; Petty, Rebecca.J and Hackett, Glen (1987), “DRASTIC: A Standardized system for evaluating groundwater pollution potential using hydro-geological settings”, Kerr Environmental Research Laboratory, U.S Environmental Protection Agency Report, (EPA/600/2-87/035).
-Antonakos, Andreas.K and Lambrakis, Nikolaos. I. (2007), “Development and testing of three hybrid methods for the assessment of aquifer vulnerability to nitrates based on the drastic model, an example from NE Korinthia, Greece”, Journal of Hydrology, PP. 288-304.
-Civita, Massimo. (1990), “Legenda unificata per le Carte della vulnerabilita dei corpi idrici sotterranei/ Unified legend for the aquifer pollution vulnerability Maps, Studi Sulla Vulnerabilita degli Acquiferi”, Pitagora Edit, Bologna.
-Corniello, Alfonso; Ducci, Daniela and Napolitano, Paola. (1997), “Comparison between parametric methods to evaluate aquifer pollution vulnerability using a GIS: An example in the Piana Campana”, In: Engineering Geology and the Environment, Balkema, Rotterdam, The Netherlands, PP.1721-1726.
-Fijani, Elham; Nadiri, Ata.Allah; Asghari Moghaddam, Asghar; Tsai, Frank T-C and Dixon, Barnali. (2013), “Optimization of DRASTIC Method by Supervised Committee Machine Artificial Intelligence to Assess Groundwater Vulnerability for Maragheh-Bonab Plain Aquifer, Iran”, Journal of Hydrology, 530, PP.89-100.
-Hamza, Mohamed. Hafedh; Added, Ayed; France´s, Alain and Rodrı´guez, Ramiro. (2007), Validite´ de l’application des me´thodes de vulne´rabilite´ DRASTIC, SINTACS et SI a l’e´tude de la pollution par les nitrates dans la nappe phre´atique de Metline Ras Jebel–Raf Raf, Comptes Rendus Geoscience, 339, PP.493-505.
-Majandang, Jiradech and Sarapirome, Sunya. (2013), “Groundwater vulnerability assessment and sensitivity analysis in Nong Rua, Khon Kaen, Thailand, using a GIS-based SINTACS model”, Environ Earth Science, Vol. 68, PP.2025-2039.
-Niknam, Ramin; Mohammadi, Kourosh and Majd, Vahid. Johari. (2007), “Groundwater Vulnerability Evaluation of Tehran-Karaj Aquifer Using DRASTIC Method and Fuzzy Logic”, Iran Water Resources Research, Vol 2, PP. 39-47.
-Panagopoulos, George; Antonakos, Andreas and Lambrakis, Nicolaos. (2005),“Optimization of DRASTIC model for groundwater vulnerability assessment,by the use of simple statistical methods and GIS”, Hydrogeology Journal (published online).
-Vrba, Jiri and Zoporozec, Alexander. (1994), “Guidebook on mapping groundwater vulnerability”, International Contributions to Hydrogeology, Verlag Heinz Heise GmbH and Co, KG.