كليدواژه :
آب زيرزميني , تحليل خوشه اي , دياگرام ويلكوكس , كيفيت آب
چكيده فارسي :
هدف اين مطالعه، پهنه بندي چاه هاي مشاهداتي موجود در آبخوان دشت خوي با استفاده از روش K-Meansاست. داده هاي مورداستفاده از چهارده پارامتر كيفي آب زيرزميني شامل مجموع كاتيون ها، مجموع آنيون ها، هدايت الكتريكي (EC)، (pH)، مقدار كل مواد جامد حل‌شده (TDS)، نسبت جذب سديم (SAR)، سختي كل (TH)، درصد سديم (Na%)، منيزيم (Mg2+)، كلسيم (Ca2+)، سديم (Na+)، سولفات ((SO42-، كلر (Cl-) و بيكربنات (( تشكيل شدهاند. نمونه هاي آب از 26 چاه مشاهداتي برداشت و تحليل‌شده است. بهينه تعداد خوشه ها با روش خوشه بندي K-Means با نرم‌افزار Excelstat مشخص گرديد. تعيين تعداد بهينه خوشه ها بين دو و پنج مورد آزمون قرار گرفت و جهت تعيين كيفيت آب زيرزميني از نمودار ويلكوكس استفاده شد. نتايج نشان داد كه تعداد بهينه خوشه ها چهار بوده و بنابراين، آبخوان دشت خوي را ازنظر كيفيت آب مي توان به چهار ناحيه متمايز تقسيم نمود. وسعت ناحيه اول معادل 214/3 كيلومترمربع (51/14 درصد مساحت كل دشت) مي باشد كه داراي آب بسيار مطلوب براي كشاورزي و شرب است. ناحيه دوم 50/1 كيلومترمربع (11/95 درصد) و ناحيه سوم 52/7 كيلومترمربع (12/57 درصد) از دشت را شامل مي شوند كه به ترتيب، داراي آب با كيفيت متوسط و بسيار نامطلوب هستند. ناحيه چهارم داراي آب با كيفيت ضعيف ميباشد كه مساحت اين ناحيه معادل 101/9 كيلومترمربع (24/31 درصد) است. بالا بودن مقدار EC و SAR در خوشه سوم علت نامطلوب بودن آب اين خوشه مي باشد. در حالت كلي، ميتوان نتيجه گرفت كه بيش از پنجاه درصد آبخوان دشت خوي داراي آب زيرزميني با كيفيت شيميايي مطلوب مي باشد. محافظت از آب زيرزميني دشت خوي از خطر آلودگي آب و بهره برداري منطقي از آب دشت براي دوام كشاورزي پايدار در اين منطقه از اهميت زيادي برخوردار بوده و قوياً توصيه مي شود.
چكيده لاتين :
The aim of the present study is regionalization of groundwater observation wells of Khoy plain into distinct clusters based on quality of water using the K-Means method. The recorded data of fourteen groundwater quality parameters including the Total Cations, Total Anions, Electrical Conductivity (EC), pH, Total Dissolved Solids (TDS), Sodium Absorption Ratio (SAR), Total Hardness (TH), Sodium percent (%Na), Magnesium (Mg2+), Calcium (Ca2+), Sodium(Na), Sulfate (SO42-), Chloride (Cl-), Bicarbonate ) were used. These data gathered for the 26 observation wells in the time period of 2001-2003. The optimum number of clusters was found by optimization method in K-means clustering algorithm assuming to be between two and five. In order to determine the groundwater quality to use in agricultural and drinking purposes the Wilcox diagram was used. The results showed that groundwater of Khoy plain can be classified into the four distinct classes. The first class covers an area equal to 214.3 km² (51.14 % of the total area of the plains), which has very favorable to use in agriculture and drinking use. The second region covers an area of 50.1 square kilometers (11.95 %) and the third region’s area was 52.7 km² (12.57 %), respectively. The third region has poor quality water and area of this region is equal to 9.101 km² (24.31%). The high values of EC and SAR were found in the third cluster, which led to groundwater quality to be poor. In general, it can be concluded that more than the 50 percent of the Khoy plain’s groundwater had desirable chemical quality. It is recommended to protect groundwater in Khoy plain from pollution risk and overexploitation. For sustainable use of groundwater, it is recommended to protect groundwater by prohibiting agriculturalists and other users from overexploitation.
