ارزیابی آسیب‌پذیری آب‌های زیرزمینی با مدل‌های دراستیک و سینتکس در محیط GIS (مطالعه موردی: شهرستان کارون)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار گروه جغرافیا و برنامه ریزی شهری، دانشگاه شهید چمران اهواز

2 کارشناس ارشد جغرافیا و برنامه ریزی روستایی، دانشگاه شهید چمران اهواز

3 کارشناس ارشد مهندسی منابع طبیعی، محیط زیست، ارزیابی و آمایش سرزمین، دانشگاه آزاداسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران (خوزستان)

چکیده

وجود منابع مهم آلاینده‌های انتشاری و نقطه‌ای ناشی از فعالیت‌های انسانی در سطح زمین و نفوذ این آلاینده‌ها به آبخوان‌ها، سبب کاهش کیفیت آب زیرزمینی می‌شود، بنابراین در مدیریت منابع آب زیرزمینی، جلوگیری از آلودگی این آب‌ها ضروری است. آب‌های زیرزمینی شهرستان کارون در استان خوزستان، به علت رونق فعالیت‌های کشاورزی و صنعتی در آن منطقه، همواره در معرض آلودگی هستند. لذا هدف این مطالعه، ارزیابی و پهنه‌بندی آسیب‌پذیری آبخوان منطقه با استفاده از مدل‌های دراستیک و سینتکس می‌باشد. با نقشه‌سازی و تلفیق پارامترهای هیدروژئولوژیکی مؤثر در انتقال آلودگی به آبخوان، نقشه‌های آسیب‌پذیری دو مدل مذکور در محیط نرم‌افزارGIS تهیه شدند. جهت صحت‌سنجی مدل‌های به‌کاربرده شده از مقادیر اندازه‌گیری شده نیترات موجود در چاه‌های منطقه استفاده‌شده و ضریب همبستگی پیرسون بین مدل‌ها و لایه نیترات، محاسبه و مشخص شد. نتایج نشان داد که شاخص آسیب‌پذیری مدل دراستیک، بین 68 تا 215 و شاخص آسیب‌پذیری مدل سینتکس بین 52 تا 195 متغیر است. در روش دراستیک، 2/485 هکتار از منطقه بدون خطر آلودگی، 6/751 هکتار با آسیب‌پذیری خیلی کم، 5/3305 هکتار با آسیب‌پذیری کم، 7/12411 هکتار با آسیب‌پذیری متوسط، 2/11191 هکتار با آسیب‌پذیری متوسط تا زیاد،  3/9427 هکتار با آسیب‌پذیری زیاد، 1/5861 هکتار با آسیب‌پذیری خیلی زیاد و 5/478 هکتار کاملاً مستعد آلودگی می‌باشد. در روش سینتکس، 4/455 هکتار از منطقه بدون خطر آلودگی، 1/789 هکتار با آسیب‌پذیری خیلی کم، 5/3281 هکتار با آسیب‌پذیری کم، 7/12426 هکتار با آسیب‌پذیری متوسط، 4/11169 هکتار با آسیب‌پذیری متوسط تا زیاد، 3/9449 هکتار با آسیب‌پذیری زیاد، 2/5844 هکتار با آسیب‌پذیری خیلی زیاد و 7/495 هکتار کاملاً مستعد آلودگی می‌باشد. همچنین، میزان همبستگی نقشه نیترات آب زیرزمینی با مدل‌های دراستیک و سینتکس به ترتیب 68/0 و 51/0 بوده که بیانگر قابلیت بالاتر مدل دراستیک نسبت به مدل سینتکس برای آبخوان منطقه موردمطالعه دارد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Groundwater Vulnerability Assessment Using DRASTIC and SINTACS Models in GIS (Case Study: Karun Township)

نویسندگان [English]

  • Saeid Amanpour 1
  • Mahmud Abiyat 2
  • Mohammad Abiyat 3
1 Associate Professor, Geography &Urban Planning, Shahid Chamran University of Ahvaz, Iran.
2 MSc., Geography &Rural Planning, Shahid Chamran University of Ahvaz, Iran.
3 Msc., Natural Resources Engineering, Environment (Land Use Planning and Assessment), Islamic Azad, Science and Research Tehran (Khouzestan), Iran.
چکیده [English]

Existence of important sources of pollutants and points of human activities on the ground and the penetration of these pollutants into aquifers, reduces the quality of groundwater, so in the management of groundwater resources, pollution prevention these waters are essential. The groundwater of Karun Township in Khuzestan province is always exposed to pollution due to the prosperity of agricultural and industrial activities in that area. Therefore, the aim of this study is to evaluate and zoning the aquifer vulnerability of the region using DRASTIC and SINTACS models. By mapping and combining hydrogeological parameters effective in the transfer of contamination to the aquifer, vulnerability maps of the two models were prepared in GIS software environment. To validate the models used, the measured amounts of nitrate in the wells in the area were used and the Pearson correlation coefficient between the models and the nitrate layer was calculated and determined. The results showed that the vulnerability index of the DRASTIC model varies Between 68 to 215 and the vulnerability index of the SINTACS model varies between 52 and 195. In the DRASTIC method, 485.2 hectares of the area without risk of pollution, 751.6 hectares with very low vulnerability, 3305.5 hectares with low vulnerability, 12411.7 hectares with moderate vulnerability, 11191.2 hectares with Moderate to high vulnerability, 9427.3 hectares with high vulnerability, 58861 hectares with very high vulnerability and 478.5 hectares are completely susceptible to infection. In the SINTACS method, 455.4 hectares of the area without risk of pollution, 789.1 hectares with very low vulnerability, 32281 hectares with low vulnerability, 12426.7 hectares with medium vulnerability, 11169.4 hectares with Moderate to high vulnerability, 9449.3 hectares with high vulnerability, 5844.2 hectares with very high vulnerability and 495.7 hectares are completely susceptible to infection. Also, the correlation of groundwater nitrate map with DRASTIC and SINTACS models was 0.68 and 0.51, respectively, which indicates the higher capability of the DRASTIC model than the SINTACS model for the aquifer in the study area.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Pollution
  • Aquifer
  • Zoning
  • Hydrogeological Model
  • Nitrate

مراجع

اصغری مقدم اصغر، فیجانی الهام، ندیری عطاالله (1388)، ارزیابی آسیب‌پذیری آب زیرزمینی دشت‌های بازرگان و پلدشت با استفاده از مدل دراستیک بر اساس GIS، مجله محیط‌شناسی، سال سی و پنجم، شماره 52، صص 55-64.
اصغری مقدم اصغر، آدیگوزیل پور علی، محمدی عباس (1396)، ارزیابی آسیب‌پذیری آبخوان دشت اشنویه با استفاده از مدل‌های دراستیک و سینتکس، مجله مخاطرات محیط طبیعی، سال هفتم، شماره 17، صص 99-120.
انتظاری مهری، امیری فاضل، طباطبایی طیبه (1397)، ارزیابی آسیب‌پذیری آب‌های زیرزمینی حوزه طرقبه شاندیز استان خراسان با استفاده از تکنیک‌های دراستیک و سیستم اطلاعات جغرافیایی، نشریه سنجش‌ازدور و سامانه اطلاعات جغرافیایی در منابع طبیعی، سال نهم، شماره 3، صص 19-32.
پریزادی طاهر، روشنگر ثریا (1391)، کاربرد سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) در برنامه‌ریزی شهری، فصلنامه اطلاعات جغرافیایی (سپهر)، سال بیست و یکم، شماره 83، صص 51-57.
زهتابیان غلامرضا، صادقی‌روش محمدحسن (1391)، ارزیابی آسیب‌پذیری آبخوان دشت خضرآباد به روش دراستیک، فصلنامه علمی محیط‌زیست، شماره 55، صص 21-31.
محمودزاده الهه، رضاییان سحر، احمدی آزاده (1392)، ارزیابی آسیب‌پذیری آبخوان دشت میمه اصفهان با استفاده از روش‌های تطبیقی AVI، GODS و DRESTIC، مجله محیط‌شناسی، سال سی و نهم، شماره 2، صص 45-60.
موسوی فاطمه، یعقوبی مسعود، چیت­سازان، منوچهر (1395)، ارزیابی آسیب‌پذیری آبخوان خویس با به‌کارگیری مدل دراستیک و سینتکس به‌منظور مدیریت کاربری اراضی، مجله آب و فاضلاب، شماره 23، صص 88-92.
ندیری عطاالله، صدقی زهرا (1398)، ارزیابی آسیب‌پذیری آبخوان‌های چندگانه با استفاده از روش‌های DRASTIC، SINTACS، نشریه هیدروژئولوژی، سال چهارم، شماره 2، صص 171- 186.
Aller, L., Bennet, T., lEHER, J.H., Petty, R.J., & Hackett, G., (1987), DRASTIC: A standardized System for Evaluating Ground Water Pollution Potential Using Geohydrogeologic Settings, E.P.A., Report, No. 600/2-87-035, 622p.
Al kuisi, M., El-Naqa, A., & Hmmouri, N., (2006), Vulnerability Mapping of Shallow Groundwater Aquifer Using SINTACS Model in the Jordan Valley Area, Jordan, Environmental Geology, No. 50, pp. 651–667.
Almasri, M.N., (2008), Assessment of Intrinsic Vulnerability to Contamination for Gaza Coastal Aquifer, Palestine, Journal of Environmental Management, Vol. 88, No. 4, pp. 577-593.
Antonakos, A.K., Lambrakis, N.J., (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, Vol. 333, No. 2-4, pp. 288– 304.
Civita, M., (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.
Dixon, B., (2005), Groundwater Vulnerability Mapping: A GIS and Fuzzy Rule Based Integrated Tool, Applied Geography, Vol. 25, No. 4, pp. 327-347.
El–Naqa, A., Hammouri, N., & Kioso, M., (2006), GIS–based Evaluation of Groundwater Vulnerability in the Russeifa Area, Jordan, Revista Mexicana de Ciencias Geológicas, Vol. 23, No. 3, pp. 277–287.
Gogu, R.C., Dassargues, A., (2000), Current Trends in Vulnerability Assessment Using Overlay and Index Methods, Environment Geology, Vol. 39, No. 6, pp. 549-559.
Hamza, M.H., Added, A., Rodrı guez, R., Abdeljaoued, S., & Ben Mammou, A., (2007), GIS-based DRASTIC Vulnerability and Net Recharge Reassessment in an Aquifer of a Semi-Arid Region (Metline-Ras Jebel-Raf Raf aquifer, Northern Tunisia), Journal of Environmental Management, Vol. 84, No. 1, pp. 493-505.
Katta, B., Walid, A.F., & Al Charideh, A.R., (2010), Groundwater Vulnerability Assessment for the Bunyas Catchment of the Syrian Coastal Area Using GIS and the RISK Method, Journal of Environmental Management, Vol. 91, No. 5, pp. 1103-1110.
Nobre, R.C.M., Rotunno Filho, O.C., Mansur, W.J., Nober, M.M.M., & Cosenza, C.A.N., (2007), Groundwater Vulnerability and Risk Mapping Using GIS, Modeling and a Fuzzy Logic Tool, Journal of Contamination Hydrology, Vol. 94, No. 2007, pp. 277-292.
Panagopoulos, G., Antonakos, A., Lambrakis, N., (2006), Optimization of DRASTIC model for groundwater vulnerability assessment, by the use of simple statistical methods and GIS. Hydrogeology Journal. 14:894-911.
Rosen, L., (1994), A Study of the DRASTIC Methodology with Emphasis on Swedish Conditions, Groundwater, Vol. 32, No. 2, pp. 278-285
Thapinta, A., Hudak, P., (2003),  Use  of  Geographic  Information  Systems  for  Assessing  Groundwater  Pollution  Potential by Pesticides in Central Thailand, Environment International, Vol. 29, No. 1, pp. 87–93.
Voudouris, K., Kazakis, N., Polemio, M., & Kareklas, K., (2010), Assessment of Intrinsic Vulnerability Using the DRASTIC Model and GIS in the Kiti Aquifer, Cyprus, European Water, No. 30, pp 13-24.
WHO. (2004). Guidelines for Drinking Water Quality. Recommendations, Geneva: World Health Organization, 9, 21-29.

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 24 اردیبهشت 1399
  • تاریخ بازنگری: 26 آبان 1399
  • تاریخ پذیرش: 22 آذر 1399
  • تاریخ اولین انتشار: 22 آذر 1399
  • تاریخ انتشار: 01 دی 1400

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار