مدل دراستیک

دشت های بازرگان و پلدشت در شمال غرب ایران و شمال استان آذربایجان غربی قرار دارند. مهم ترین منابع آب موجود در دشت های بازرگان و پلدشت را آب زیرزمینی تشکیل می?دهد. در این تحقیق با توجه به ویژگیهای هیدرولوژی و هیدروژئولوژی منطقة مورد مطالعه، آسیب?پذیری آبخوان در برابر عوامل آلاینده پهنه?بندی شده است. برای این منظور از مدل دراستیک و سیستم اطلاعات جغرافیایی برای پردازش و تجزیه و تحلیل کیفی آبخوان استفاده شده است. در مدل دراستیک از مشخصه های مؤثر در ارزیابی آسیب?پذیری سفر? آب زیرزمینی شامل عمق سطح ایستابی، تغذیه، جنس سفره، نوع خاک، شیب توپوگرافی، مواد تشکیل دهندة منطقة غیراشباع و هدایت هیدرولیکی استفاده می?شود که به صورت هفت لایه در نرم?افزار Arc View تهیه شدند و با وزن?دهی و رتبه?بندی و تلفیق هفت لایة فوق، نقشة نهایی آسیب پذیری آبخوان نسبت به آلودگی، با تقسیم?بندی به سه محدود? آسیب?پذیری کم، متوسط و زیاد تهیه و شاخص دراستیک برای کل منطقه بین 71 تا 175 برآورد شد. برای صحت?سنجی نقشة نهایی آسیب?پذیری از یون فلوئورید استفاده شد. با انطباق غلظت فلوئورید بر روی نقشة نهایی دراستیک مشخص شد که کلیة نقاطی که دارای فلوئورید بالا هستند، در محدود? با نیروی آلودگی زیاد قرار گرفته?اند که این می?تواند دقت و صحت مدل را مورد تأیید قرار دهد. از نظر وسعت می?توان گفت که حدود 3 درصد از منطقة مورد مطالعه در محدود? آسیب?پذیری کم، 37 درصد متوسط و 60 درصد در محدود? آسیب?پذیری زیاد قرار می?گیرد که قسمت های وسیعی از شرق، غرب و بخشی از مرکز را شامل می?شود. با توجه به حجم زیاد منابع آب زیرزمینی در منطقة مورد مطالعه و استفاده از آن در شرب، کشاورزی و پرورش آبزیان، حفاظت این مناطق به منظور جلوگیری از آلودگی و مدیریت بهینة منابع آب ضروری است.

شناسایی و تهیّه نقشه پهنه بندی مناطق آسیب پذیر آبخوان، یعنی مناطقی که امکان نفوذ و پخش آلاینده ها از سطح زمین به سیستم آب زیرزمینی وجود دارد، یک اَبزار مدیریتی مناسب برای جلوگیری از آلودگی منابع آب زیرزمینی می باشد. با توجّه به اهمیت دشت نیشابور در تأمین آب کشاورزی، شرب و صنعت منطقه، از مدل دراستیک جهت اَرزیابی آسیب پذیری آبخوان استفاده شده است. در مدل دراستیک از مشخصه های مؤثر در اَرزیابی آسیب پذیری آبخوان آب زیرزمینی شامل عمق سطح ایستابی، شبکه تغذیه، جنس آبخوان، نوع خاک، شیب توپوگرافی، مواد تشکیل دهنده منطقه غیر اشباع و هدایت هیدرولیکی استفاده می شود که به صورت هفت لایه در نرم افزار ArcGis تهیّه شدند و با وزن دهی و رتبه بندی و تلفیق هفت لایه فوق، نقشه نهایی آسیب پذیری آبخوان نسبت به آلودگی تهیّه گردید. با انطباق یون نیترات بر روی نقشه نهایی دراستیک، مشخص شد کلیه نقاطی که دارای نیترات بالا هستند، در محدوده آلودگی زیاد قرار گرفته اند که دقّت و صحّت مدل را مورد تأیید قرار می دهد. با توجّه به نقشه پهنه بندی به دست آمده حدود 55/23 درصد از منطقه مورد مطالعه در محدوده آسیب پذیری خیلی کم، 16/17 درصد آسیب پذیری کم، 21/19 درصد آسیب پذیری متوسط، 72/28 درصد آسیب پذیری زیاد و 36/11 درصد در محدوده آسیب پذیری خیلی زیاد قرار می گیرد. نتایج این تحقیق نشان می دهد بیشترین درصد پتانسیل آسیب پذیری مربوط به کلاس زیاد است و مناطق جنوبی و غربی دشت از پتانسیل آسیب پذیری زیادی برخوردار بوده و نواحی شمالی کمترین پتانسیل را دارند.

یکی از راه های مناسب برای جلوگیری از آلودگی آبهای زیرزمینی، شناسایی مناطق آسیب پذیر آبخوان و مدیریت بهره برداری از منابع آب وکاربری اراضی است. نیترات به عنوان یکی از شاخص های شیمیایی آلودگی آب از دیرباز مورد توجه بوده است. هدف از این تحقیق ارزیابی آسیب پذیری آبخوان میمه به نیترات با استفاده از GIS، روش های آماری و مدل دراستیک می باشد. بر اساس روش دراستیک آسیب پذیری آبخوان میمه در محدوده آسیب پذیری کم و متوسط (128-75) قرار می گیرد. پس از محاسبه شاخص جدید دراستیک با استفاده از Raster Calculation در محیط ARCGIS، بار دیگر همبستگی بین غلظت نیترات در نمونه های آب زیرزمینی و شاخص دراستیک جدید محاسبه گردید. در این حالت ضریب هبستگی از 162/0 – (قبل از بهینه سازی) به 842/0(بعد از بهینه سازی) افزایش یافت. همبستگی فوق در سطح احتمال 95 درصد معنی دار بود (05/0>P-value). برای تهیه نقشه پهنه بندی غلظت نیترات، نمونه برداری از 10 حلقه چاه بر اساس اصول نمونه برداری استاندارد انجام و به روش اسپکتروفتومتری مورد آنالیز قرار گرفت. سپس نقشه پهنه بندی غلظت نیترات با استفاده از مدل های میانیابی ترسیم شد. تلفیق دو نقشه آسیب پذیری و پهنه بندی غلظت نیترات نشان می دهد اکثر محدوده مورد مطالعه در محدوده بی خطر و کم خطر قرار دارد و تنها بخش کوچکی از منطقه که غلظت نیترات نیز در آب زیرزمینی آن بالاتر از 50 میلی گرم در لیتر است، در محدوده خطرناک طبقه بندی شده است. بر اساس نقشه پهنه بندی غلظت نیترات، بالاترین غلظت در آب های زیرزمینی قسمت جنوبی آبخوان میمه مشاهده گردید که ناشی از تأثیر متقابل آلودگی ناشی از فعالیت های کشاورزی، برگشت آب آبیاری، جنس زمین، نرخ بالاتر تغذیه، هدایت هیدرولیکی و نفوذپذیری خاک می باشد.

از آنجا که منابع آب سطحی در بسیاری از مناطق کشور محدود است، آبهای زیرزمینی به عنوان مناسب ترین منبع در دسترس جهت تامین آب موردنیاز به حساب می آید، از طرف دیگر استفاده بیش از حد آفات و کود های شیمیایی منجر به آلودگی آب های زیرزمینی گردیده است، لذا تعیین عرصه های آسیب پذیر در حفظ این منابع حیاتی امری ضروری به نظر می رسد. در این پژوهش، به منظور تحلیل آسیب پذیری آب زیرزمینی دشت خالدآباد- بادرود به آلودگی از مدل دراستیک بهره گرفته شد و به طور کلی 7 فاکتور تغذیه آب خالص، عمق آب زیرزمینی، ناحیه غیراشباع، بافت خاک، هدایت هیدرولیکی، محیط آبخوان، توپوگرافی در مدل دراستیک دخیل گردید. پس از تهیه نقشه این فاکتور ها، تعیین وزن این فاکتورها انجام گردید و در نهایت با روی هم گذاری این لایه ها و اعمال وزن آنها در  نرم افزار ArcGIS 10.5 نقشه ی آسیب پذیری آب زیرزمینی تهیه شدند. به منظور اعتبارسنجی مدل دراستیک، اقدام به برداشت نمونه و تعیین میزان نیترات برای 13 چاه آب واقع در دشت خالدآباد- بادرود گردید. نتایج حاکی از آنست که در مدل دراستیک، 22 درصد از دشت در محدوده آسیب پذیر واقع شده است که بیشتر در محدوده اطراف شهر بادرود و نواحی شرقی قرار دارد. همچنین نتایج مقایسه نقشه نیترات با نتایج مدل دراستیک بیانگر این است که مدل دراستیک با میزان نیترات اندازه گیری شده دارای همبستگی 74 درصد است.

یکی از راه های مناسب برای جلوگیری از آلودگی آب های زیرزمینی، شناسایی مناطق آسیب پذیر آبخوان و مدیریت کاربری اراضی است. در این تحقیق با توجه به ویژگی های هیدرولوژی و هیدروژئولوژی منطقه ی مورد مطالعه ، آسیب پذیری آبخوان در برابر عوامل آلاینده، پهنه بندی شده است. برای این منظور از مدل دراستیک و سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) برای پردازش و تجزیه و تحلیل کیفی آبخوان استفاده شده است. در مدل دراستیک از مشخصه های موثر در ارزیابی آسیب پذیری آبخوان آب زیر زمینی شامل عمق سطح ایستابی ، شبکه ی تغذیه ، جنس آبخوان ، نوع خاک ، شیب توپوگرافی ، مواد تشکیل دهنده ی منطقه غیر اشباع و هدایت هیدرولیکی مورد استفاده قرار گرفته که به صورت هفت لایه در نرم افزار ArcGis تهیه شدند و با وزن دهی و رتبه بندی و تلفیق هفت لایه فوق، نقشه ی نهایی آسیب پذیری آبخوان نسبت به آلودگی تهیه گردید. با انطباق یون نیترات بر روی نقشه ی نهایی دراستیک مشخص شد که کلیه نقاطی که دارای نیترات بالا هستند ، در محدوده ی آلودگی زیاد قرار گرفته اند که دقت و صحت مدل را مورد تایید قرار می دهد. با توجه به نقشه ی پهنه بندی بدست آمده حدود 2/23 درصد از منطقه مورد مطالعه در محدوده آسیب پذیری خیلی کم ، 4/21 درصد آسیب پذیری کم ، 38/17 درصد آسیب پذیری متوسط ،43/25 درصد آسیب پذیری زیاد و 59/12 درصد در محدوده آسیب پذیری خیلی زیاد قرار می گیرد. ﻧﺘﺎﯾﺞ اﯾﻦ ﺗﺤﻘﯿﻖ ﻧﺸﺎن می دهدﮐﻪ ﻣﯿﺰان آﻟﻮدﮔﯽ و ﭘﺘﺎﻧﺴﯿﻞ آﻟﻮدﮔﯽ آﺑﺨ ﻮان بسیار ﺑ ﺎﻻ ﺑ ﻮده ﮐ ﻪ اﯾ ﻦ ﻣﺴ ﺌﻠﻪ ﺗﻮﺟ ﻪ و ﻣﺮاﻗﺒﺖ آﺑﺨﻮان داورزن را ﺗﻮﺳﻂ ﻣﺮاﺟﻊ ذﯾﺼﻼح اﯾﺠﺎب می کند.

دشت بستان آباد یکی از دشت های استان آذربایجان شرقی می باشد که در شمال غرب ایران واقع شده است. در این دشت، آب زیرزمینی بخش مهمی از مصارف آب شرب و کشاورزی را تأمین می نماید و به همین دلیل حفاظت از این منابع در برابر عوامل آلاینده امری مهم تلقی می گردد. بدین منظور جهت ارزیابی آسیب پذیری آبخوان در برابر عوامل آلاینده از دو روش وزن دهی DRASTIC و SINTACS در محیط نرم افزار GIS استفاده شد. در این راستا، ابتدا نقشه ی آسیب پذیری دشت برای هر یک از مدل های مورد نظر، مطابق با لایه های اطلاعاتی که شامل عمق آب زیرزمینی، تغذیه ی خالص، محیط آبخوان، محیط خاک، توپوگرافی، محیط غیراشباع و هدایت هیدرولیکی می باشد، تهیه گردید. نقشه ی نهایی آسیب پذیری آبخوان با تقسیم بندی به پنج محدوده ی آسیب پذیری خیلی کم تا زیاد تهیه و شاخص DRASTIC و SINTACS به ترتیب 188-61 و 202-92 به دست آمد. به منظور صحت سنجی روش های مورد استفاده از توزیع مقادیر یون نیترات در منابع آب زیرزمینی استفاده شد. با انطباق لایه نیترات و نقشه ی پهنه بندی آسیب پذیری برای هر دو مدل، مشخص گردید نقاط با غلظت بالای نیترات با مناطق دارای پتانسیل آسیب پذیری زیاد منطبق می باشند. نتایج حاصل، ضریب همبستگی 75/0 بین مدل DRASTIC و لایه نیترات را نشان م ی دهد. به منظور تهیه ی ن قشه ی خطر آلودگی آب زی رزمینی نیز از هم پوشانی لایه ی کاربری اراضی با نقشه ی آسیب پذیری مدل DRASTIC استفاده گردید. نتایج حاصل از هم پوشانی نقشه ها نشان داد 33/31 درصد از مساحت کل اراضی مورد استفاده در بخش کشاورزی در محدوده با پتانسیل آسیب پذیری بالا قرار گرفته اند. مطابق نقشه ی نهایی آسیب پذیری برای هر دو مدل بخش مرکزی و شمال غربی دشت دارای بیشترین پتانسیل آلودگی می باشد.