ارزیابی آسیب پذیری آبخوان دشت لردگان با استفاده از مدل های AVI و GODS ، DRASTIC

نوع مقاله: مقالات پژوهشى اصیل کمی و کیفی

نویسندگان

گروه محیط زیست، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد اصفهان (خوراسگان)، اصفهان، ایران

چکیده

چکیده
زمینه و هدف: ارزیابی آسیب‌پذیری آب زیرزمینی، بخش مهمی از مدیریت منابع آبی است. مطالعه حاضر با هدف ارزیابی آسیب‌پذیری آبخوان دشت لردگان با استفاده از مدل‌های دراستیک، گادز، ای وی آی و نرم‌افزار سیستم اطلاعات جغرافیایی ورژن 10/5 انجام گرفت.
مواد و روش‌ها: مدل دراستیک اصلاح شده، مدلی است که خصوصیات هیدروژئولوژیکی مؤثر بر آلودگی آب‌های زیرزمینی را با استفاده از 8 لایه بررسی کرد و با امتیازدهی و ترکیب این پارامترها در محیط جی ای اس، مناطق آسیب پذیر آبخوان را مشخص کرد. در مدل ای وی آی فقط بر اساس دو پارامتر، ضخامت هر یک از واحدهای رسوبی و ضریب‌ هدایتی ‌هیدرولیکی‌، آسیب‌پذیری تعیین شد. در شاخص گادز از نوع آبخوان، منطقه غیراشباع، عمق سطح ایستابی و نوع خاک به منظور ارزیابی آسیب‌پذیری آبخوان استفاده شد. ابتدا اطلاعات مرتبط با سه مدل جمع آوری گردید و لایه های مربوطه پس از ورود به نرم افزار جی ای اس تهیه شد و با استفاده از روش های همپوشانی و اعمال ضرایب وزنی موردنظر بر روی هر لایه، نقشه های نهایی آسیب پذیری منطقه به سه روش تهیه شد. جهت اعتبار­سنجی نتایج و تعیین اولویت پارامترها از آنالیز حساسیت استفاده شد.
یافتهها: بر اساس نتایج تحقیق، به‌ترتیب 14%، 76% و 10% از مساحت منطقه دارای پتانسیل آسیب‌پذیری متوسط، زیاد و خیلی زیاد بودند. بر اساس نتایج مدل ای وی آی، بیش از 95% آبخوان در طبقه با حساسیت بالا قرار داشت. بر اساس مدل گادز، 45/3% از منطقه در کلاس آسیب‌پذیری کم و مابقی در کلاس متوسط قرار داشت.
نتیجه گیری: آنچه که از نتایج این مطالعه برمی­آید مدل دراستیک اصلاح شده از صحت قابل قبول­تری برخوردار است. مدل‌های ارزیابی آسیب‌پذیری آب‌های زیرزمینی، ابزارهای بسیار ارزشمندی برای مسئولان فراهم کرده تا بتوانند تصمیمات لازم را در جهت مدیریت آبخوان دشت لردگان اتخاذ کنند.
نوع مقاله: مقاله پژوهشی
 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Determination of aquifer vulnerability in Lordegan aquifer using DRASTIC, AVI and GODS Models

نویسندگان [English]

  • Majid Ghanbarian
  • Mozhgan Ahmadi Nadoushan
Department of Environmental science, Isfahan (Khorasgan) Branch, Islamic Azad University, Isfahan, Iran
چکیده [English]

Background and purpose: In this study, the vulnerability of Lordegan Plain Aquifer to pollution has been evaluated using DRASTIC, GODS, AVI and ArcGIS 10.5 software.
Materials and methods: The Modified DRASTIC model containing eight parameters, is a model to study the hydrogeological properties affecting groundwater pollution. By weighting and combining these parameters in the ArcGIS 10.5, vulnerable areas of the aquifer to pollution were identified. AVI method measured groundwater vulnerability using two physical parameters containing the thickness of each sedimentary rock above the uppermost saturated aquifer surface and estimated hydraulic conductivity. GODS model assessed aquifer vulnerability based on four layers of aquifer type, unsaturated area, surface depth and soil type. Sensitivity analysis was used to to show the effectiveness of the parameters used to evaluate the vulnerability index.
Results: The results of this study showed that based on modified DRASTIC model, 14, 76 and 10% of the study area had a moderate, high and very high potential vulnerability to pollution, respectively. The results of AVI model showed that more than 95% of the aquifers had high sensitivity to pollution. The results of the GODS model indicated that 45.3 percent of the region was in low vulnerability class and the rest in the middle vulnerability class.
Conclusion: Results indicated that vulnerability assessment models provides valuable tools for authorities and decision makers to manage the Lordegan aquifer.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Vulnerability
  • DRASTIC
  • GODS
  • AVI
  • Lordegan aquifer

 

  1. Khosravi K, Habibnezhad M, Soleimani K, Babaei K. Assessment of Groundwater Vulnerability Using a-GIS Based DRASTIC Model (Case Study: Dehgolan Plain, Kurdistan Province) JWMR. 2012; 3 (5) :42-62. (Persian).
  2. Momeni Damaneh, J. Joulaei, F. Alidadi, H. Peiravi, R. Evaluation of Interpolation Methods to Determine Spatial Variations of Groundwater Qualitative Parameters (Case study: Gonabad Plain). Iranian Journal of Research in Environmental Health. Fall 2015; 1(3): 165-176.
  3. Neshat A, Pradhan B, Dadras M. Groundwater vulnerability assessment using an improved DRASTIC method in GIS, Resources. Conservation and Recycling 2014; 86: 74–86.
  4. Rahimzadeh Kivi M, Hamze M, Kardan Moghadam S, Kardan Moghaddam H.Identification of Vulnerability Potential of Groundwater Quality in Birjand Plain using DRASTIC Model and its calibration using AHP. Physical Geography Research 2015; 47(3): 481-498. (Persian)
  5. Samadi J. Assessment of Kashan Aquifer-Land Use Composite Vulnerability Impact on Groundwater Pollution Using DRASTIC Method and Degradation Model. Iran-Water Resources Research 2015; 11(1): 13-21. (Persian)
  6. Asghari Moghadam A, Fijani A, Nadiri A. Groundwater Vulnerability Assessment Using GIS-Based DRASTIC Model in the Bazargan and Poldasht Plains. Journal of Environmental Studies 2009; (35): 55-64. (Persian)
  7. Ahmadi j, Akhondi L, Abasi H, Khashei siyki A, Alimadadi M. Determination of aquifer vulnerability using DRASTIC model and a single parameter sensitivity analysis and acts and omissions (Case Study: Salafchegan-Neyzar Plain. J. of Water and Soil Conservation 2013; 2(3): 1-25. (Persian)
  8. Entezari AR, Akbari A, Mivaneh F. Investigating the quality of drinking water extracted from groundwater resources on human diseases of the last decade in Mashhad Plain. Researches in Geographical Sciences 2013; 13(31): 157-173. (Persian)
  9. Hamza SM, Ahsan A, Imteaz MA, Rahman A, Mohammad TA, Ghazali AH. Accomplishment and subjectivity of GIS-based DRASTIC groundwater vulnerability assessment method: a review. Environ Earth Sci 2015; 7(73): 3063–3076.
  10. Voudouris K, Publications E, Kazakis N, Polemio M, Kareklas K. Assessment of Intrinsic Vulnerability using the DRASTIC Model and GIS in the Kiti Aquifer, Cyprus. European water 2010; 30: 13-24.
  11. Kholghi M, Taki R. Evaluating Groundwater vulnerability in Ghazvin Plain. Journal of Engineering Geology 2003; (3): 255-270. (Persian)
  12. Haghizadeh A, Artimani M., Tahmasebipour N. Tahlil Potansiyel Yabi Analysis of Groundwater Potential Vulnerability Using GIS Based DRASTIC-LU Model (Case Study: Ghahavand-Razan, Hamadan Province). Journal of Environmental Science and Technology (JEST) 2016; 1-17. (Persian)
  13. Khemiri S, Khnissi A, Alaya MB, Saidi S, Zargouni F. Using GIS for the comparison of intrinsic parametric methods assessment of groundwater vulnerability to pollution in scenarios of semi-arid climate: the case of Foussana groundwater in the central of Tunisia. Journal of Water Resource and Protection 2013; 8(5): 835-845.
  14. Ahmadi A, Abromand M. Vulnerability of Khash-Plain Aquifer, Eastern Iran, to Pollution Using Geographic Information System (GIS). applied geology 2009; 5(1): 1-11. (Persian)
  15. Makhdoum AF, Darvishsefat AA, Jafarzadeh HH. Environmental valuation and Planning by Geographic Information System. Tehran Univ. Press; 2002. P.304.
  16. Lasagna M, Domenico D, Franchino E. Intrinsic groundwater vulnerability assessment: issues, comparison of different methodologies and correlation with nitrate concentrations in NW Italy. Environmental Earth Sciences 2018; 77: 277-293.
  17. Ahmed I, Nazzal Y. Hydrogeological vulnerability and pollution risk mapping of the Saq and overlying aquifers using the DRASTIC model and GIS techniques, NW Saudi Arabia. Environmental Earth Sciences 2015; 64: 342-356.
  18. Zhao, Y. & Sacco, D. 2015. Assessment of Groundwater Risk of Agrochemicals Based on a Modified DRASTIC Method. Engineering Geology for Society and Territory. 3: 291-294.
  19. Van Stempvoort D, Ewert L, Wassenaar, L. Aquifer vulnerability index: a GIS compatible method for groundwater vulnerability mapping. Canadian Water Resources Journal 1993; 18(1): 25-37.
  20. Chitsazan M, Akhtari Y. A GIS-based DRASTIC Model for assessing Aquifer Vulnerability in Kherran Plain, Khuzestan, Iran. Water Resource Management 2008; 6(23): 1137-1155.
  21. Piscopo G, Pleasure P. Groundwater vulnerability map explanatory notes. Lachlan Catchment. Centre of Natural Resources. New South Wales (NSW) Department of Land and water Conservation; 2001. P. 14.
  22. Mohammadi K, Niknam R, Majd VJ. Aquifer vulnerability assessment using GIS and fuzzy system: a case study in Tehran-Karaj aquifer, Iran. Environmental Geology 2008; 2(58): 437-446.
  23. Plymale CL, Angle MP. Groundwater Pollution Potential of Fulton County, Ohio. Ohio Department of Natural Resources Division of Water, Water Resources Section. Groundwater Pollution Potential. Report 2002; (45).
  24. Aller L, Bennett T, Lehr JH, Petty RJ, Hacket G. DRASTIC: Astandarzied system for evaluating ground water pollution potential using hydrogeologic setting. US Environmental protection Agency. Rep EPA 1987; 2-87.
  25. Chilton PJ, Vlugman AA, Foster SSD. A ground-water pollution risk assessment for public water supply sources in Barbados. In: Proceedings of the International Symposium on Tropical Hydrology and Caribbean Water Resources, San Juan, Puerto Rico 1990; 279–289.
  26. Bakhtiyari Enayat B, Malekian A, Salajegh A. Assessment of groundwater vulnerability using Modified DRASTIC, Logistic Regression and AHP-DRASTIC (Hashtgerd plain). Iranian Journal of Soil and Water Research 2016; 47(2): 269-279. (Persian)
  27. Mahmoudzadeh A, Rezaeian S, Ahmadi A. Assessment of Meymeh Plain Aquifer Vulnerability in Esfahan Using Comparative Method AVI, GODS, DRASTIC. Journal of Environmental Studies 2013; 39(2): 45-60. (Persian)
  28. Anornu G.K. Evaluation of AVI and DRASTIC Methods for Groundwater Vulnerability Mapping. Journal of Environment and Ecology 2013; 4(2): 126-135.