استفاده از زمين آمار در ارزيابي كمي و كيفي آب زيرزميني(مطالعه موردي دشت ميامي استان سمنان)

Use of Geostatistics in Quantitative and Qualitative Assessment of Groundwater (A Case Study of Miami Plain of Semnan Province)

تغيير كيفيت آب هاي زيرزميني و شور شدن منابع آب در حال حاضر خطر بزرگي در راه توسعه، به خصوص در اراضي خشك مي باشد. هدف از اين پژوهش بررسي كيفيت آب زيرزميني دشت ميامي استان سمنان بر اساس تكنيك هاي زمين آماري است. از آنجا كه مقدار پارامترهاي شيميايي آب مرتبط با موقعيت مكاني آن ها در دشت است، از آمار مكاني براي بررسي اين پارامترها استفاده شد. در اين تحقيق نخست با استفاده از اطلاعات برداشت شده از 27 حلقه چاه با پراكنش مناسب در دشت ميامي، 14 پارامتر آب شامل سديم(Na)، درصد سديم(Na%)، كلر(Cl)، هدايت الكتريكي(EC)، سولفات((SO4، كلسيم(Ca)، منيزيم((Mg، بي¬كربنات(HCO3)، آنيون¬ها(Anions)، كاتيون¬ها(Cations)، پ هاش(PH)، كل جامدات محلول(TDS)، سختي كل((TH و نسبت جذب سديم(SAR) براي پهنه بندي كيفيت آب هاي زيرزميني دشت انتخاب شدند. ابتدا كنترل و بازسازي داده ها صورت گرفت. آزمون كولموگروف-اسميرنوف نشان داد كه پارامترها اكثرا نرمال نبوده در نتيجه نرمال سازي با استفاده از روش لگاريتم و يا ريشه دوم گرفتن از پارامترها انجام شد. سپس بهترين مدل واريوگرام برازش شده بر پارامترها بر اساس ارزيابي متقابل، RSS(مجموع مربعات باقي¬مانده) كمتر و استحكام ساختار فضايي قوي تر ((C/(C0+C) كمتر) انتخاب گرديد. بهترين مدل واريوگرام براي SAR, EC, Cl, TDS, Na, Anion, Cation خطي و براي پارامترهاي TH, Hco3, So4, PH, Na%, Mg, Ca كروي بدست آمد( در سال هاي 83، 89 ,94). البته در مورد دو پارامتر Na% و PH بهترين مدل در سال94، خطي است. سپس با استفاده از روش كريجينگ، ميان يابي داده ها انجام و در نهايت پهنه بندي پارامترها در دشت انجام شد. پهنه بندي پارامترها نشان داد كه با حركت از سمت غربي به سمت شرقي دشت، غلظت اكثر پارامترهاي آب(همه بجز بي كربنات و پ هاش)، افزايشي است و در بخش شرقي دشت بسيار زياد مي باشد. روند زماني و چگونگي حركت پارامترها در طي دوره زماني 1382 تا 1394 با پهنه بندي پارامترها در سال هاي 1383,1389,1394 به دست آمد. روند زماني پارامترها نشان دهنده افزايش غلظت اكثر پارامترها ( همه پارامترها بجز بي كربنات و پ هاش) در دشت و در نتيجه كاهش كيفيت آب زيرزميني دشت ميامي استان سمنان مي باشد.

Changing the quality of groundwater and water resources salinization is currently a major threat to development, especially in drylands. The purpose of this study was to study the groundwater quality of the Miami plain of Semnan province based on statistical techniques. Since the amount of chemical parameters of water associated with their location in the plain, the spatial statistics were used to check these parameters. In this research, using 27 wells with appropriate distribution in Miami plain, 14 parameters of water including sodium (Na), sodium percent (Na%), chlorine (Cl), electrical conductivity (EC), sulfate ( (SO4, calcium (Ca), magnesium (Mg, Bc carbonate (HCO3), anions, cations, pH, total soluble solids (TDS), total hardness (TH and Sodium Absorption Ratio (SAR) were selected for zoning the groundwater quality of the plain. First, the data were controlled and rebuilt. The Kolmogorov-Smirnov test showed that the parameters were usually not normal, therefore normalization was done using the logarithm or root method of the parameters. Then, the best variant of the variogram was fitted to the parameters based on the mutual evaluation, the RSS (residual sum of squares) and the strength of the stronger spatial structure (C / (C0 + C) less). The best variogram model for SAR, EC, Cl, TDS, Na, Anion, linear cation and for parameters TH, Hco3, So4, pH, Na%, Mg, Ca spherical (in 83, 89 and 94). Of course, for two parameters Na% and PH The best model in year 94 is linear. Then, using the Kriging method, the data was interpolated and finally the zoning of the parameters in the plain was performed. The zoning of the parameters showed that, moving from the western side to the east of the plain, the concentration of most water parameters (all except bicarbonate and pays) is increasing and is very high in the eastern plain. The time trend and how the parameters were moved during the period from 1382 to 1394 with the zoning of parameters in 1383, 1389, 1394. The process time of the parameters indicates that the concentration of most of the parameters (all parameters except bicarbonate and pays) in the plain is increased and, as a result, the quality of groundwater in the Miami plain of Semnan province is reduced.