کاربرد و مقایسه روش های معین و زمین آماری برای پهنه بندی کیفیت آب زیرزمینی از نظر شرب

نویسندگان

1 دانشگاه گرگان

2 دانشگاه اردکان

3 دانشکده منابع طبیعی و کویرشناسی اردکان

چکیده

مدیریت منابع آبهای زیرزمینی نقش مهمی در مناطق خشک ونیمه خشک بازی می کند. به همین دلیل بکاربردن روش هایی که بتواند وضعیت این آب ها را مشخص کند لازم و ضروری است. بررسی تغییرات مکانی پارامترهای کیفی آبهای زیرزمینی در شناخت وضعیت کیفی آبخوان، منابع آلوده کننده وتعیین مناسب‌ترین راهکارهای مدیریتی از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. روشهای زمین-آماری و GISمی‌توانند دراین راستا ابزارمفیدی باشند. دراین مقاله،توزیع آلاینده هایEC،TDS،TH و pH درسطح آبهای زیرزمینی دشت کبودر آهنگ دراستان همدان با استفاده ازروش معین عکس فاصله(IDW) وروش‌های زمین‌آماری توابع شعاعی (RBF)،تخمین‌گرموضعی(GPI)،تخمین‌گرعام (LPI)وروش کریجینگ معمولی (OrdinaryKriging) درنرم افزار ArcGIS مورد ارزیابی قرار گرفت و نقشه های پراکنش مکانی هر کدام تهیه گردید.بر این اساس نمونه های آب زیرزمینی 27 چاه مورد بررسی قرار گرفت. پس از بررسی واریوگرام و مشخص شدن مکانی بودن تغییرات پارامترهای مورد بررسی، اقدام به میان یابی پارامترها به روش های مختلف فوق الذکر شد و با استفاده از روش اعتبارسنجی متقابل(CrossValidation) و ریشه دوم میانگین مربع خطا(RMSE)، بهترین مدل ارزیابی با کمترین مقدار RMSE انتخاب شد. نتایج نشان داد که پارامترهایEC،TDS و TH با استفاده از روش تخمین گر توابع شعاعی کمترین مقدار RMSE را داشته اندو پارامتر pH با استفاده از روش تخمین گر عام کمترین مقدار RMSE را داشته و جهت تهیه نقشه توزیع مکانی پارامترهای کیفیت آب زیرزمینی از این روش ها استفاده شد.با توجه به استاندارد آب آشامیدنی سازمان بهداشت جهانی و نقشه های بدست آمده از زمین آمار،نتایج نشان داد که دو پارامتر TH و pH درکل دشت برای شرب بدون محدودیت هستند و پارامتر EC نیزفقط درجنوب شرقی دشت که مساحت بسیارکمی را دربرمی گیرد دارای محدودیت است و در بقیه دشت بدون محدودیت می باشد. مقدار TDS از مرکز دشت به سمت شمال شرقی که خالی از سکنه است یک روند کاهشی را دارد و بدون محدودیت می باشد و در بقیه مناطق به لحاظ شرب محدودکننده می باشد.دلیل روند کاهش کیفیت آب زیرزمینی برداشت بی‌رویه از منابع آب زیرزمینی وحفرچاه‌های غیرمجاز است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Comparison and Applications of Geostatistical and Determined Methods for Groundwater Quality Zonation of Drinking

نویسنده [English]

  • narges saghazadeh 3
1
2
3
چکیده [English]

Groundwater resources management is very important in arid and semi-arid areas. Study of spatial variation of groundwater quality parameters have important role in recognition of aquifer quality condition, pollution sources and determination the most suitable managerial strategies. Geostatistical and GIS methods can be useful in this regard. In this article, by using of Inverse Distance Weighting method and Radial Basis Function, Global Polynomial Interpolation, Local Polynomial Interpolation and Ordinary Kriging Geostatistical methods in Arc GIS software distribution of  EC, TDS, TH and pH pollutants in Hamedan province of Kabudrahang plain’s groundwater evaluated and spatial distribution maps were prepared for each one. on based 27 wells groundwater samples were analyzed. after the variogram reviewed and the spatial variations of parameters studied parameters with mentioned different ways interpolation was done and using with Cross Validation method and Root mean square error the best model for evaluation with the lowest RMSE was selected. the results showed that the EC, TDS and TH parameters had lowest RMSE with using RBF method and pH parameter had lowest RMSE with using LPI method and to catering spatial distribution map of groundwater quality parameters used with methods.  according to the drinking water standards the world health organization and map obtained with using from geostatistical the results showed that TH and pH parameters in the plains don’t have limits for drinking and EC parameter in the southeastern of plain that only covers a very small area have limit, and the other place of plain is without limitation. TDS parameter value from the Plain’s center to the northeast which is uninhabited has a decreasing trend and is no limit and the other locations is limiting of drinking. reason of decreasing of groundwater resources quality is the excessive harvesting of groundwater resource and illegal drilling wells.

کلیدواژه‌ها [English]

  • spatial variation
  • geostatistical
  • kabudrahang
  • rootmeansquare error