نوع مقاله : مقاله علمی پژوهشی

نویسندگان

1 گروه زمین شناسی دانشکده علوم طبیعی دانشگاه تبریز

2 هیدروژولوژی دانشکده علوم طبیعی دانشگاه تبریز

3 آب های زیرزمینی سازمان آب منطقه ای آذربایجان

چکیده

چکیده
این تحقیق با هدف پهنه­بندی آسیب­پذیری آبخوان مرند با استفاده از روش­های DRASTIC، AVI و مقایسه پهنه‌بندی در سه روش مذکور انجام شده است. روش DRASTIC از ترکیب هفت مشخصه هیدروژئولوژیک قابل اندازه­گیری و مؤثر در انتقال آلودگی به آب­های زیرزمینی تشکیل شده است. روش  AVIنیز دارای دو مشخصه است. نتایج حاصل از روش DRASTIC تقریباً کامل­ترین شاخص برای ارزیابی میزان آسیب­پذیری آب­های زیرزمینی است که محدوده آسیب­پذیری متوسط را 4/50 درصد، زیاد را 9/32 و خیلی زیاد را  7/16 درصد برای آبخوان دشت مرند برآورد کرده است. نتایج روش AVI نیز نشان می‌دهد که آبخوان دارای آسیب‌پذیری متوسط، زیاد و خیلی‌زیاد به­ترتیب با 13/39، 5/6 و 37/54درصد می‌باشد. هم­چنین در هر دو روش، میزان آسیب‌پذیری در قسمت‌های شرق، جنوب شرقی و شمال شرقی دشت بیش­تر از بخش‌های مرکزی و غربی دشت است ولی حدود گسترش محدوده­های آسیب­پذیری متفاوت است. مدل DRASTIC به­طور دقیق تری محدوده های مختلف  آسیب­پذیری را مشخص کرده است. دلیل آن مشخصه­های بیش­تر و وزن­دهی متفاوت مشخصه­ها براساس نقش آن­ها در تعیین آلودگی است.
Purpose of this study is zoning of Marand aquifer vulnerability mapping using DRASTIC, AVI and methods and comparing their susceptibility adopted from these methods. The DRASTIC method is a combination of seven measurable hydro-geological characteristics that are effective on transportation of contaminant into groundwater. The GODS and AVI methods combine four and have two properties respectively. The DRASTIC method results is the most complete index for assessing groundwater vulnerability, which has been estimated the vulnerability for the study area as moderate 50.4 percent,  high 32.9 percent and very high16.7 percent. The GODS method results suggest three classes for the Marand aquifer vulnerability including moderate, high and very high with 43.8, 5.16 and 51.04 percent, respectively. Also the AVI method results indicate that the aquifer has a vulnerability of moderate, high and very high with 39.13, 6.5 and 54.37 percent, respectively. In all three methods, the degree of vulnerability in the East, Southeast and Northeast parts of the pain is more than the central and western parts of the pain. DRASTIC model is determined the vulnerability areas more accurately due to having   more features and different weighting of the features based on their role in pollution.
این تحقیق با هدف پهنه­بندی آسیب­پذیری آبخوان مرند با استفاده از روش­های DRASTIC، GODS و AVI و مقایسه پهنه‌بندی در سه روش مذکور انجام شده است. روش DRASTIC از ترکیب هفت مشخصه هیدروژئولوژیک قابل اندازه­گیری و مؤثر در انتقال آلودگی به آب­های زیرزمینی تشکیل شده است. روش GODS از ترکیب چهار مشخصه و روش  AVIنیز دارای دو مشخصه است. نتایج حاصل از روش DRASTIC تقریباً کامل­ترین شاخص برای ارزیابی میزان آسیب­پذیری آب­های زیرزمینی است، محدوده آسیب­پذیری متوسط را 4/50 درصد، زیاد را 9/32 و خیلی زیاد را 7/16 درصد برآورد کرده است. نتایج روش GODS، حاکی از آن است که آبخوان مرند در سه کلاس آسیب­پذیری متوسط، زیاد و خیلی زیاد به­ترتیب با 8/43درصد، 16/5درصد و 04/51 درصد قرار دارد. نتایج روش AVI نیز نشان می‌دهد که از آبخوان دارای آسیب‌پذیری متوسط، زیاد و خیلی‌زیاد به­ترتیب با 13/39، 5/6 و 37/54درصد می‌باشد. هم­چنین در هر سه آبهای زیزمینی، آسیب پذیری، دشت روش، میزان آسیب‌پذیری در قسمت‌های شرق، جنوب شرقی و شمال شرقی دشت بیش­تر از بخش‌های مرکزی و غربی دشت است ولی حدود گسترش محدوده­های آسیب­پذیری متفاوت است و مدل DRASTIC به­طور دقیق­تری محدوده­های مختلف آسیب­پذیری را مشخص کرده است. دلیل آن مشخصه­های بیش­تر و وزن­دهی متفاوت مشخصه­ها براساس نقش آنها در تعیین آلودگی است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Zoning of Groundwater Pollution Potential of Marand Plain Aquifer Using from AVI, DRASTIC and Methods at GIS Environment

نویسندگان [English]

  • Asghar Asghari Moghddam 1
  • Mir sajad Fakhri 2
  • Morteza Najib 3

1 Department of Geology, Faculty of Natural Sciences, University of Tabriz

2 Hydrogeology Faculty of Natural Sciences, University of Tabriz

3 Groundwater Azerbaijan Regional Water Authority

چکیده [English]

Purpose of this study is zoning of Marand aquifer vulnerability mapping using DRASTIC,  AVI methods and comparing their susceptibility adopted from these methods. The DRASTIC method is a combination of seven measurable hydro-geological characteristics that are effective on transportation of contaminant into groundwater. The GODS and AVI methods combine four and have two properties respectively. The DRASTIC method results is the most complete index for assessing groundwater vulnerability, which has been estimated the vulnerability for the study area as moderate 50.4 percent,  high 32.9 percent and very high16.7 percent. The GODS method results suggest three classes for the Marand aquifer vulnerability including moderate, high and very high with 43.8, 5.16 and 51.04 percent, respectively. Also the AVI method results indicate that the aquifer has a vulnerability of moderate, high and very high with 39.13, 6.5 and 54.37 percent, respectively. In all three methods, the degree of vulnerability in the East, Southeast and Northeast parts of the pain is more than the central and western parts of the pain. DRASTIC model is determined the vulnerability areas more accurately due to having   more features and different weighting of the features based on their role in pollution.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Groundwater
  • Vulnerability
  • Marand Plain
  • DRASTIC
  • AVI
-­ اصغری مقدم، ا.؛ فیجانی، ا.؛ ندیری، ع. (1388)، «ارزیابی آسیب‌پذیری آب‌زیرزمینی دشت‌های بازرگان و پلدشت با استفاده از مدل دراستیک براساس GIS»، مجله محیط شناسی، سال سی و پنجم، شماره 52، صفحه 55 تا 56.
- احمدی، ع.؛ آبرومند، م. (1388)، «بررسی نیروی آلودگی آبخوان دشت خاش، شرق ایران، با استفاده از سامانه اطلاعات جغرافیایی»، فصلنامه زمین‌شناسی کاربردی، سال پنجم، شمار 1، صفحه 1 تا 11.
- آزاد شهرکی، ف.؛ آغاسی، ع.؛ آزاد شهرکی، ف.؛ زارعی، ع. (1389)، «ارزیابی نیروی و آنالیز حساسیت آسیب‌پذیری آب‌زیرزمینی دشت هشتگرد به روش دراستیک»،مجله آب و فاضلاب، شماره 2، صفحه 61 تا 70.
- اخوان، س؛ (1389)، «استفاده از مدل­های SWATو DRASTICبه­منظور بررسی آلودگی نیترات آ­ب­های زیرزمینی و ارائه راهکارهای مدیریتی در دشت همدان - بهار»، پایان­نامه دکترای رشته آبیاری، دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی اصفهان.
- خدائی، ک.، شهسواری، ع.، اعتباری، ب.، (1385)، «ارزیابی آسیب‌پذیری دشت جوین به روش DRASTIC و GODS»، فصلنامه زمین­شناسی ایران، سال دوم، شماره 4، صفحه 73 تا 87.
- رنگزن، ک.؛ ضیائیان فیروزآبادی، پ.؛ میرزائی، ل.؛ علیجانی، ف. (1387)، «پهنه‌بندی آسیب‌پذیری آبخوان دست ورامین با استفاده از DRASTIC و ارزیابی تجربی اثر منطقه غیراشباع در محیط GIS»، فصلنامه زمین‌شناسی ایران، سال دوم، شماره 6، صفحه 21 تا 32.
- رضائی، ک.؛ صفوی، ح.؛ احمدی، ا. (1391)، «ارزیابی و آنالیز حساسیت آب­های زیرزمینی حوضه آبریز زاینده رود در مقابل مشخصه تغذیه خالص به­روش دراستیک»، نهمین کنگره بین­المللی مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی اصفهان.
- سازمان آب منطقه‌ای آذربایجان شرقی ( 1387)، «طرح مطالعات نیمه­تفضیلی منابع آب زیرزمینی محدوده مرند»، مطالعات زمین‌شناسی و هیدروژئولوژی، جلد سوم.
- کلانتری، ن.؛ فارابی، م.؛ رحیمی، م.، (1386)، «بررسی نیروی آلودگی آب زیرزمینی دشت باغملک با استفاده از روش AVI و مدل­های GOD و DRASTIC در محیط GIS»، نشریه زمین‌شناسی مهندسی، جلد دوم، شماره 2، صفحه 431 تا 450.
- کلانتری، ن.؛ سامانی، س.؛ رحیمی، م. (1391)، «آلودگی آب­های زیرزمینی دشت اوان به نیترات و بررسی پتانسیل و منشأ آلایندگی آن»، مجله حفاظت منابع آب و خاک، سال اول، شماره 3، صفحه 30 تا 37.
-ASCE Task Committee on Geostatistical Techniques in Geohydrology of the Ground Water Hydrology Committee, (1990). Review of Geostatistics in Geohydrology: I. Basic Concepts. 1990, Journal of Hydraulic Engineering, 116, (5), 612-632.
-­Al-Adamat, R.A.N., I.D.L, Foster, S.M.J., Baban (2003), “Groundwater vulnerability and riskmapping for the Basaltic aquifer of the Azraq basin of Jordan using GIS, Remote sensing and DRASTIC”, Applied Geography, 23, 303-324.
-Al-Adamat, R.A.N., A., Al-Harahsheh, M., Al-Farajat (2010), “The use of GIS and leachability tests to investigate groundwater vulnerability to pollution from oil shale utilization at Lajjoun area/southern Jordan”, Jordan Journal of Civil Engineering; 3, 253-263.
-Aller, L., et al. (1987), “DRASTIC: A Standardized System for Evaluatin Ground Water Pollution Potentialusing hydrogeologica settings”, EPA 600/2-87-035, 1987. 622.
-Antonakos, A.K., N.J., Lambrakis (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  333, 288-304.
-Babiker, S., Mohamed, A., Hiyama, T. & Kato, K., (2005), “A GIS-based DRASTIC model for assessing aquifer vulnerability in Kakamigahara Height, ifuPrefecture, central Japan”, Scienc of the Total Environment, 345, 127-140.
-Chilton, P.J., Vlugman, A. & Foster, S., (1990), “A groundwater pollution risk assessment for public water upply sources in Barbados”, AmericanWater ResourcesAssociationInternational Conference on TropicalHydrology and Caribbean Water resources, San Juan dePuerto Rico, 279-289.
- Durnford, D.S., Thompson, K.R., Ellerbrook, D.A., Loftis, J.C.  & Davies,G.S., (1990), “Screening methods for ground water pollution potential from pesticide use in Colorado agriculture” Colorado Water Resources ResearchInstitute, Fort Collins, Completion Report No. 157, 165.
-Fijani, E., et al. (2013), “Optimization of DRASTIC Method by Supervised Committee Machine Artificial Intelligence to Assess Groundwater Vulnerability for Maragheh-Bonab Plain Aquifer, Iran” Journal of Hydrology,(503), 89-100.
-Gogu, R.C. & Dassargues, A., (2000), “Sensitivity Analysis for the EPIK Method of Vulnerability Assessment in a Small Karstic Aquifer, Southern Belgium”, Hydrogeology Journal, Vol. 8(3): 337-345.
-Insaf, S., Mohamed, A.A., Tetsuya and Kikuo K., (2004), “A GIS-based DRASTIC model for assessing aquifer vulnerability in KakamigaharaHeights”, GifuPrefecture, central Japan, Journal of Science of the Total Environment, vol. xxx– xxx.
-Kim, Y.J. and Hamm, S., (1999), “Assessment of the potential for ground water contamination using the DRASTIC/ EGIS technique, Cheongju area, South Korea”, HydrogeologJournal 7, No. 2, 227-235.
-Knodel, K., Lange, G., and Voigt, H.J. (2007), “Environmental Geology”, Handbook Field Methods and Case Studies, SpringerVerlag, BerlinHeidelberg, p 1357.
-LoboFerreira, J.P. and Oliveira, M., (1997), “DRASTIC ground water vulnerability mapping of Portugal”, Proceedings from the 27th Congress of the International Association for Hydraulic Research, San Francisco, USA, 132-137.
-Lynch, S.D., Reynders, A.G. and Schulze, R.E., (1997), “A DRASTICapproach to ground water vulnerability in South Africa”, South AfricanJournal of Science, No. 2, 93, 59-60.
-Paez, G., (1990), “Evaluacion de la vulnerabilidad a la contaminaciondelas agues subterraneas en el Valle del Cauca”, Informe Ejecutivo, Corporeginal del Valle del Cauca,  Cauca, Colombia.
-Piscopo, G. (2001), “Groundwater vulnerability map”, explanatory notes, Castlereagh Catchment, NSW, Department of Land and Water Conservation, Australia.
-Polemio, M.D., Casarano, P.P., Limoni (2009), “Karstic aquifer vulnerability assessment methods and results at a test site (Apulia, southern Italy)”. Natural Hazards and Earth System Sciences, 9, 1461-1470.
-Rahman, A. (2008), “A GIS Based DRASTIC model for Assessing Groundwater Vulnerability in Shallow Aquifer in Aligarh”, India, Applied Geography, 28: 32-53.
-Rangzan, K., Firuzabadi, P., Mirzaee, L., and Alijani, F. (2008), “Interpolation varamin plain aquifer vulnerability by the DRASTIC models, experimental evaluation of unsaturated region in GIS environment”, IranianGeology Journal, 6: 21- 32 (in Persian).
-Van Stemproot, D., Evert, L., & Wassenaar, L. (1993), “Aquifer vulnerability index: a GIS compatible method for groundwater vulnerability mapping”, Canadian Water ResourcesJournal. 18: 25-37.
-Vrba, J. & Zoporozec, A., (1994), “Guidebook on mapping groundwater vulnerability”, Int. Assoc.