ارزیابی آسیب‌پذیری آلودگی آبخوان‌های کارستی ماراب با استفاده از مدل RISKE و تحلیل سری زمانی

نوع مقاله : پژوهشی کاربردی

نویسندگان

1 دکتری ژئومورفولوژی، وزارت نیرو

2 دانشجوی کارشناسی ارشد آموزش محیط زیست، دانشگاه تهران

3 دانشجوی کارشناسی ارشد هیدروژئومورفولوژی، دانشگاه شهید بهشتی

4 دانشجوی دکتری ژئومورفولوژی، دانشگاه تهران

5 کارشناس ارشد ژئومورفولوژی، دانشگاه تهران

چکیده

ارزیابی آسیب‌پذیری و خطر آلودگی، اقدامی مهم در مدیریت منابع آب کارست است. توسعه‌یافته بودن کارست در زاگرس، فراهم بودن شرایط طبیعی در منطقه و فعالیت‌های انسانی در محدودة آبخوان‌ها، سبب شده که انتشار آلودگی یکی از مهم‌ترین چالش‌های پیش ­روی آبخوان‌های زاگرس از نظر کیفی باشد. هدف این پژوهش، ارزیابی و تهیة نقشة آسیب‌پذیری آبخوان ماراب در غرب استان کرمانشاه در برابر انتشار آلودگی است. مدل RISKE با ارزیابی پنج پارامتر سنگ مادر آبخوان، میزان نفوذ، نوع خاک، توسعة کارست و اپی‌کارست به ارزیابی و پهنه‌بندی آسیب‌پذیری سطوح کارستی می‌پردازد. از روش‌های آماری تک‌متغیرة خودهمبستگی برای ارزیابی توسعة شبکة درونی کارست آبخوان ماراب استفاده شد. در نهایت با تحلیل نتایج این دو روش، میزان آسیب‌پذیری آبخوان تحلیل شد. نتایج مدل RISKE نشان‌دهندة وجود سه پهنة آسیب‌پذیری در سطح آبخوان است که به‌ترتیب طبقة متوسط، کم و زیاد، 5/57 ،7/37 و 8/4 درصد از مساحت منطقه را به خود اختصاص داده‌اند. طبقات آسیب‌پذیری و مساحت آنها بیان‌کنندة آسیب‌پذیری متوسط آبخوان ماراب در برابر انتشار آلودگی است. مناطق با آسیب‌پذیری زیاد در محدودة فروچاله‌ها و پلژه‌ها قرار دارد. نتایج تابع خودهمبستگی نشان داد که آبخوان ماراب دارای رفتار هیدرودینامیکی چندگانه است و دو نوع جریان سریع و پایه در آبخوان وجود دارد. بر این اساس می‌توان گفت به‌علت وجود جریان سریع در آبخوان و توسعة ژئومورفولوژی کارست سطحی، امکان انتشار آلودگی در آبخوان وجود دارد.

کلیدواژه‌ها


 
[1]. Adams, B. and S. S. D. Foster. 1992. “Land-surface zoning for groundwater protection.” Journal of Institution of Water and Environmental Management 6: 312–320.
[2]. A frasiabian, A.(2007). The importance of protection and management of Karst water as drinking water resources in Iran. Environ Geol, 52:673–677.
[3]. Angelini, P., 1997, Correlation and spectral analysis of two hydrogeological systems in central Italy, Hydrol  ,  Vol 42(3), PP:425–438.
[4]. Cooper, A.H., Farrant A.R. & Price S.J., 2011 - The use of karst geomorphology for planning, hazard avoidance and development in Great Britain. Geomorphology, 134: 118-131.
[5]. de Jong, C., Cappy, S. and Funk, D.(2008). A transdisciplinary analysis of water problems in the mountainous karst areas of Morocco. Engineering Geology 99, 228–238.
[6]. De Ketelaere, D., Hotzl, H., Neukum, C., Civita, M. and Sappa, G.(2004). Hazard analysis and mapping. In: Zwahlen F, editor. Vulnerability and risk mapping for the protection of carbonate (karst) aquifers,EUR 20912. Brussels7 European Commission, Directorate-General XII Science, Research and Development; p. 86–105.
[7]. Do¨ rfliger, N.(1996). Advances in karst groundwater protection strategy using artificialtracer tests analysis and multiattribute vulnerability mapping. The` se e`me cycle, Universite´ de Neuchaˆtel, Suisse, 292 pp.
[8]. Eastman, J.,R., Kyem, P.A.K. and Toledano, O.J.(1993).AProcedure formulti-objective decision making in GIS under conditions of conflicting objectives. In: EGIS’93, pp. 438–447.
[9]. Eisenlohr, L., Bouzelboudjen, M., Kiraly, L., Rossier, Y., 1997. Numerical versus statistical modelling of natural response of a karst hydrogeological system, Hydrology, Vol, 202, 244–262.
[10]. Ford, D. C., Williams, P., 2007, "Karst Hydrogeology and Geomorphology", John Wiley & Sons, 576 pp.
[1]. Gerth, J., Förstner, U. (2004) Long-term forecast: Key to groundwater protection. Environmental Science and Pollution Research 11(1):49-56.
[11]. Gogu, R.and Dassargues, A. (1998). Sensitivity analysis for the EPIK vulnerability assessment in a local karstic aquifer. In: Workshop: Vulne´ rabilite´ et rotection des Eaux Karstiques. Neuchaˆtel (Suisse), vol. 37. American Water ResourcesAssociation, pp. 139–408. 1.
[12]. Goldscheider, N., Drew, D., 2004, Methods in Karst Hydrogeology, Taylor& Francis.
[13]. Kovacic, G., 2009,  Hydrogeological study of the Malenščica karst spring(SW Slovenia) by means of a time series analysis,  ACTA CARSOLOGICA, Vol, 39/2, Pp:201–215.
[14]. Karim, H. Raeisi, E. Bakalowicz, M. (2004). Characterising the main karst aquifers of the Alvand basin, northwest of  Zagros , Iran, by a hydrogeochemical approach, Hydrogeology Journal, Volume 13, Issue 5-6, pp 787-799.
[15]. Lee, JY., Lee, KK,. 2002, Use of hydrologic time series data for identification of recharge mechanism in a fractured bedrock aquifer system, Hydrol, Vol, 229,PP.190–201.
[16]. Liu, L., Chen, X., Xu, G., Shu, L., 2011, Use of hydrologic time-series data for identification of hydrodynamic function and behavior in a karstic water system in China, Hydrogeology ,Vol 19, PP: 1577–1585.
[17]. Mangin, A., 1971, Etude des débits classés d'exutoires karstiques portant sur un cycle hydrologique, Annales de spéléologie,Vol 28(1),PP. 21-40.
[18]. Mangin, A., 1975, Contribution a l`étude hydrodynamique des aquifères karstiques. Thèse, Institut des Sciences de la Terre de l`Université de Dijon.
[19]. Mangin,A.,1982.L approche systemique du karst, consequences conceptuelles et methodologiques.Reunion monografica sobre el karst, Larra. 141-157.
[20]. Waele, J., Plan., Lukas. and Audra, PH.(2009). Recent developments in surface and subsurface karst geomorphology: An introduction. Geomorphology, vol 106, 1–8.
[21]. Zhang C, Yuan DX, Cao JH (2005) Analysis of environmental sensitivities of a typical dynamic epikarst system at Nongla monitoring site, Guangxi, China. Environ Geol 47:615–619