ارزیابی آسیب‌پذیری آب زیرزمینی دشت نکارود با استفاده از مدل‌ DRASTIC

نویسندگان

چکیده

وضعیت جوی و کمبود بارش در مناطق شمالی کشور، بهره‌برداری از منابع آب زیرزمینی را در این مناطق به ویژه استان مازندران افزایش داده‌ است. لذا ارزیابی منابع آب زیرزمینی آبخوان دشت نکارود به واسطه استفاده زیاد از این منابع و به تبع آن استفاده از کود و سموم در اراضی کشاورزی، دارای اهمیت بالایی می‌باشد. این تحقیق با هدف ارزیابی پتانسیل آسیب‌پذیری آب زیر‌زمینی آبخوان حوضه نکارود در استان مازندران با بهره‌گیری از مدل دراستیک انجام شده است. این مدل پتانسیل آلودگی را با هفت پارامتر مختلف (عمق، تغذیه خالص، محیط آبخوان، محیط خاک، توپوگرافی، محیط غیراشباع، هدایت هیدرولیکی) ارزیابی می‌کند. ابتدا وزن هریک از این پارامترها مشخص سپس با روش همپوشانی لایه‌ها در محیطGIS، برای هریک از هفت پارامتر رتبه‌و محدوده مورد نظر مشخص گردید. در ادامه؛ ستون هر یک از محدوده‌ها در محیط GIS، به لایه رستری تبدیل و با دستور Raster calculator مجموع لایه‌ها با وزن‌های بدست آمده طبق رابطه مدل دراستیک، جمع‌بندی و در نهایت نقشه ریسک در منطقه تهیه شد. برای نمایش پهنه تغییرات عناصر کیفی آب از روش زمین آماری کریجینگ و برای تعیین میزان همبستگی و صحت سنجی نتایج مدل دراستیک، بین شاخص نهایی دراستیک با پارامترهای نیترات، PH و EC از نرم افزار SPSS ?? استفاده‌ شد. نتایج ارزیابی با مدل دراستیک نشان داد، منطقه با آسیب-پذیری خیلی زیاد تنها ??/?? درصد از کل مساحت منطقه و منطقه با پتانسیل آسیب‌پذیری کم ??/?? درصد را شامل می‌شود. برای نشان دادن ارتباط بین نتایج مدل دراستیک و مقادیر نیترات، PH و EC از آزمون آماری پیرسون بهره گرفته‌شد که نتایج آزمون نشان داد ارتباط مدل دراستیک با مقادیر نیترات، PH و EC به ترتیب ???/?، ???/? و ???/? است. با توجه به نتایج مدل دامنه جنوب شرقی حوضه به دلیل متفاوت بودن بافت و شرایط فیزیکی خاک دارای آسیب‌پذیری خیلی زیاد و مناطق شمال شرقی تا قسمتی از مرکز دشت، دارای آسیب‌پذیری کم است. با صحت‌سنجی مدل دراستیک و تعیین ضریب همبستگی بین مقادیر مدل، مشخص شد مدل دراستیک و صحت سنجی با عناصر کیفی یک راهبرد علمی برای مطالعه و تعیین حساسیت آبخوان منطقه می‌باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Assessment of groundwater vulnerability in Nekarod plain using DRASTIC model

نویسندگان [English]

  • maryam morovati
  • Seyedah Alemah sabbagh
  • Maryam Panahandeh
  • mahdi Tazeh
چکیده [English]

Introduction:
The atmospheric conditions and rainfall shortage have increased the utilization of groundwater resources in the northern regions of the country. Therefore, the evaluation of groundwater resources in the aquifer of the Nekarood plain is of great importance due to the high use of groundwater resources and subsequent use of chemical agents such as fertilizers and pesticides in agricultural lands.
The purpose of this study is assessing the vulnerability of aquifer Nekarood area in Mazandaran province with the DRASTIC model.

Methods:
In this study the potential of groundwater contamination was evaluated with the DRASTIC model. This model evaluates the groundwater potential with seven different parameters (Depth, Net nutrition, Aquifer media, Soil media, Topography, Non-saturated media, Hydraulic conductivity). In this study, the weights of each of these parameters were first determined using the layer overlay method in GIS for each of the seven parameters and the desired range. Then, the columns of each of the ranges in the GIS were converted to the Raster layer and using the Raster calculator, the total number of layers with the obtained weight was summed up and the risk maps were finalized in the region according to the model of the DRASTIC model. To illustrate the variation of water quality elements using the Kriging statistical method, to determine the correlation and verbose of the results of the DRASTIC model, the SPSS ?? software was used to determine the final stroke index with nitrate, pH and EC parameters.

Results:
The results of the evaluation with the DRASTIC model in the area of Nekarood showed that the area with a high vulnerability only ??.??% of the total area of the region and region with low vulnerability potential includes??.??%. Pearson statistical test was used to show the relationship between the results of the DRASTIC model and the values of nitrate, pH and EC. The results of the test showed that the relationship between the DRASTIC model with the values of nitrate, PH and EC is ?.???, ?.??? and ?.???, respectively.

The Nekarood plain is one of the major contaminated areas due to the use of pesticides and chemical fertilizers with the aim of increasing the yield of agricultural products. According to the results of the model, the southeastern range of the region has a high vulnerability due to the different texture and physical conditions of the soil, and the north-east to a part of the center of the plain has a low vulnerability. Downstream areas have a more coarse texture than the southeastern part, and this is due to the movement of materials to the sea level so there is less pollution. By verifying the model of the DRASTIC and determining the coefficient of correlation between the values of the model, it was determined that the model is in line with the qualitative elements and a scientific strategy for studying and determining the sensitivity of the aquifer in the region.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Groundwater
  • Vulnerability
  • DRASTIC Model
  • Zoning of Contamination
  • Nekarod Plain