مدل سازی اثر خشک سالی بر سختی کل و جامدات محلول آب زیرزمینی دشت مشهد

نوع مقاله: Research Paper

نویسندگان

1 مربی گروه آموزشی مهندسی بهداشت محیط، دانشگاه علوم پزشکی گناباد، گناباد، ایران.

2 *دانشیار گروه مهندسی بهداشت محیط – مرکز تحقیقات علوم بهداشتی مشهد- دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی مشهد

3 استادیار گروه مهندسی بهداشت محیط، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی شاهرود

4 دانشیار گروه مهندسی بهداشت محیط – مرکز تحقیقات علوم بهداشتی مشهد- دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم مشهد

5 دانشیار گروه آمار زیستی، مرکز تحقیقات علوم پزشکی مشهد، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی مشهد

6 دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی بهداشت محیط، دانشگاه علوم پزشکی گناباد، گناباد، ایران.

چکیده

زمینه و هدف: آب مهمترین مسئله چالش برانگیز جهان است. بحران آب در ایران به دلیل قرار گرفتن در منطقه خشک و نیمه خشک، جدی تر از دیگر کشوها است. هدف از این مطالعه، مدل سازی تغییر کیفیت آب چاه های منطقه کشف رود دشت مشهد، ناشی از خشک سالی در سال های 86 تا 89 بود.
مواد و رو شها: جامعه پژوهش، چاه های آب آشامیدنی و پیزومتریک منطقه کشف رود دشت مشهد بود. آمار بازه زمانی سال های 86 تا 89 مربوط به کیفیت و سطح ایستایی 16 حلقه چاه موجود در منطقه، به همراه پارامترهای هواشناسی استخراج گردید. داده ها پس از جمع آوری با استفاده از نرم افزار SPSS و Excel تجزیه و با نرم افزار STELLA مدل سازی شدند. برای یافتن ارتباط بین کیفیت ( TH و TDS ) و افت آب در سطح معنی داری 5 درصد، از آزمون طبیعی و همبستگی پیرسون استفاده شد.
یافته ها: سطح آب طی بازه سال های 86 تا 89 حدود 6 متر افت داشته است. کمترین بارندگی با میزان 104/7 در سال های 78 تا 79 و بیشترین در سال های 71 تا 72 به میزان 6/ 414 میلی متر بوده است. در ماه های گرم حداکثر دما بین 35 تا 40 درجه سانتیگراد بوده که افت شدید سطح ایستایی آب و همچنین کمبود بارش مشاهده شده است. تنها در مورد چاه شماره 5 ( 028 / P=0 ) و 9 ( 024 / P =0 ) بین تغییرات سطح آب و TH رابطه معنی دار بود. طبق نتایج خروجی مدل، می توان گفت مدل توانسته است غلظت شاخص های آب زیرزمینی را با صحت خوبی برآورد کند.
نتیجه گیری: افت مذکور در آب زیرزمینی منطقه، نشانگر لزوم برنامه ریزی و مدیریت درست منابع آبی و بارندگی است تا از تأثیرات خشک سالی ازجمله تغییر کیفیت، جلوگیری شود

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Modeling of drought effect on the Total Hardness and Total Dissolved Solids inground water of Mashhad plain

نویسندگان [English]

  • Rouya Peiravi 1
  • Hossein Alidadi 2
  • Allah Bakhsh javid 3
  • Ali Asghar Najafpoor 4
  • Habibollah Esmaeili 5
  • Fatemeh Joulaei 6
1 Faculty member of Environmental Health Engineering Department, Gonabad University of Medical Sciences, Gonabad, Iran.
2 Associate Professor, Department of Environmental Health Engineering, Health Sciences Research Center, Mashhad University of Medical Sciences, Mashhad, Iran.
3 Asistant Professor, Department of Environmental Health Engineering,Shahrood, Iran
4 Associate Professor, Department of Environmental Health Engineering,Health Sciences Research Center, Mashhad University of Medical Sciences,Mashhad, Iran
5 Associate Professor, Department of Biostatistical,Health Sciences Research Center, Mashhad University of Medical Sciences,Mashhad, Iran
6 MS student of Environmental Health Engineering,Gonabad University of Medical Sciences, Gonabad, Iran.
چکیده [English]

Background and objectives: Water is the major challenging issue worldwide. In Iran, water shortage is more serious than other countries because it is located on arid and semi-arid region. The objective of this research was modeling of drought effects on variation of chemical water quality in the wells of Kashaf Rood area in Mashhad plain in 2006-2010.

Materials and Method: Quality and levelraw data(2006-2010) of 16 drinking water wells in Kashaf Rood area and also meteorological parameters were extracted. Data were analyezed by SPSS and Excel softwares and modeled was by STELLA software.Normal and Pearson corrolate test were used in significance level α= 0.05, to understand relationship between water level and quality.

Results: Ground water level from 2006 to 2010 have had 6 meter loss. Mashhad plain experienced the least rainfall with an average annual 104.7 mm in 1998-99 and the most rainfall with an minimum annual 414.6 mm. Maximum temperature have been 35 to 40 0C in the hot months and also shortage rain and intensive water level loss were observed in these months in 1991-1992. Examination between water level variation and water ground indexes (TDS & TH) determined that all wells had no significant relationship between those
parameters except wells No 5(p=0.028) and 9 (p=0.024). According to model results could be concluded model have good accuracy to estimate groundwater characteristics concentration.

Conclusion: Mentioned ground water level loss in the area indicates need for appropriate planninig and management of water resources and rainfall so that will be prevented direct and indirect drought (ie: quality change)


Paper Type: Research Article

کلیدواژه‌ها [English]

  • Ground water Drought
  • Water Quality
  • Water Well
  • Modelling
1- Azizi G. Relationof recent drought & ground water resource in Qazvin plain. Geographical Research Quarterly 2003;3(35):131-43. [In Persian]

2- Mishra AK, Singh VP. Drought modeling - A review. Journal of Hydrology. 2011;403(1-2):157-75.

3- Mishra AK, Desai VR. Drought forecastingusing feedforward recursive neural network. Ecological Modelling. 2006;198(1-2):127-38.

4- Mingeau M, Perrier C, Améglio T. Evidence of droughtsensitie periods from flwering to maturity on highbush blueberry. Scientia Horticultae. 2001;89(1):23-40.

5- Salami H, Shahnooshi N, Thomson KJ. The economic impacts of drought on the economy of Iran: An integratio of linear programming and macroeconometric modelling approaches. Ecological Economics. 2009;68(4):1032-9.[In Persian]

6- van der Zee SEATM, Shah SHH, van Ufelen CGR, Raats PAC, dal Ferro N. Soil sodicity as a result of periodical drought. Agricultural Water Management. 2010;97(1):41-9.

7- Lashkaripoor G, Ghafoori M, Damshenas M, Kazemi R. Earth subsidence due to drop of ground water level in Neishaboor plain Iranian conference of engineering ecology & the environment 2007. [In Persian]

8- Kinzelbach W, Bauer P, Siegfried T, Brunner P. Sustainable groundwater management-Problems and scientifitool. Episodes-Newsmagazine of the InternationalUnion of Geological Sciences. 2003;26(4):279-84.

9- Mishra AK, Singh VP. A reviewof drought concepts. Journal of Hydrology. 2010;391(1-2):202-16.

10-Ouyang Y, Huang CH, Huang DY, Lin D, Cui L. Simulatin uptake and transport of TNT by plants using STELLA. Chemosphere. 2007;69(8):1245-52.

11- Costanza R, Voinov A. Modeling ecological and economic systems with STELLA: Part III. Ecological Modelling. 2001;143(1–2):1-7.

12- Feng YY, Chen SQ, Zhang LX. System dynamics modeling for urban energy consumptionand CO2 emissions: A case study of Beijing, China. Ecological Modelling. 2013(252):44-52

13- Moradi HR, Erfanzade R, editors. Survey of droughts & wetness in Haraz River Basin. The fist NationalConference of strategies to deal with water crisis; 2001; Zabol: Zabol University[InPersian].

14- Subba Rao N. Seasonal variationof groundwater quality in a part of Guntur District, Andhra Pradesh, India. Environmental Geology. 2006;49(3):413-29.

15- Banivaheb A, Alijani B. Survey of drought & forecastin climate variability in Birjand Geographical Research Quarterly 2002;37(1). [In Persian]

16- Querner EP, van Lanen HAJ. Impact assessment of drought mitiationmeasures in two adjacent Dutch basins using simulationmodelling. Journal of Hydrology.2001;252(1-4):51-64.

17- Abianeh HZ, Mahboobi A. Evaluationof drought situatio and its process in Hamadan region on the basis of drought statitial indexes. Pajouhesh & Sazandegi. 2003;64:2-7. [In Persian]

18- Hosseinmorad M, AliAkbar S. Efects of recent drought on the loss of groundwater resources of Hamadan Northernplains 204;2(35):115-30. [In Persian]