تحليل آسيب‌پذيري منابع آب زيرزميني و آنالیز حساسیت مدل دراستیک با استفاده از روش‌های حذف نقشه و تک مولفه‌ای با استفاده از تکنیک مونت‌کارلو
محورهای موضوعی : آلودگی منابع آبهادی مدبری 1 , میرمسلم رهبر هاشمی 2 * , مهدی عاشورنیا 3
1 - عضو هیات علمی
2 - عضو هیات علمی
3 - عضو هیات علمی
کلید واژه: شاخص دراستیک آنالیز حساسیت مونت کارلو گیلان,
چکیده مقاله :
اعمال یک مدیریت مناسب بر منابع آب با تعیین مناطق آسیب پذیر به عنوان اولین راهکار می تواند مفید باشد. هدف این پژوهش ارزیابی آسیب پذیری در دشت مرکزی گیلان با مدل دراستیک بود. جهت شناسایی نواحی آسیب پذیر آبخوان دشت مرکزی گیلان در برابر آلودگی، از مدل مذکور استفاده و نقشه آسیب‌پذیری آبخوان تهیه شد. اصول مدل دراستیک بر پایه ترکیب هفت مولفه ی عمق تا سطح ایستابی، تغذیه خالص، محیط آبخوان، محیط خاک، توپوگرافی، محیط غیر‌اشباع و هدایت هیدرولیکی است که پس از رتبه دهی؛ اعمال تاثیر وزنی به هر مولفه و ترکیب جبری هفت مولفه نتیجه نهایی معرف آسیب‌پذیری آبخوان خواهد بود. برای این کارابتدا اطلاعات مربوط به هفت مولفه در آبخوان دشت مرکزی گیلان جمع آوری و پس از ورود به نرم‌افزار GIS نهایتا لایه های مورد‌نیاز مدل تهیه گردید. سپس با استفاده از تکنیک های هم پوشانی و پس از اعمال ضرایب وزنی لازم بر هر لایه، نقشه نهایی آسیب‌پذیری منطقه تهیه گردید. نمایه حاصل از مدل دراستیک بین 182-82 برای آسیب‌پذیری ابخوان دشت مرکزی گیلان متغیر بود. نقشه نهایی مدل دراستیک نشان داد که 64/48 درصد از منطقه دارای آسیب‌پذیری بالا و 55/50 درصد دارای آسیب پذیری متوسط و تنها مساحت کوچکی از دشت (81/0 درصد) دارای آسیب پذیری کم می باشد. براساس روش حساسیت حذف نقشه و تک مولفه ای و استفاده از تکنیک مونت کارلو فاصله عمق تا سطح ایستابی به عنوان موثرترین مولفه و ناحیه اشباع به عنوان دومین مولفه موثر در دشت مرکزی گیلان شناسایی شد.
Applying a proper management on water resources by identifying vulnerable areas as the first solution can be useful. The purpose of this study was to assess the vulnerability in the central plain of Guilan with drastic model. To identify the vulnerable areas of the central plain of the Guilan plain to pollution, drastic model was used and an aquifer vulnerability map was developed. The principles of the drastic model are based on the combination of seven components, depth to static level, net nutrition, aquifer environment, soil environment, topography, unsaturated environment, and hydraulic conductivity, which after ranking and applying weight impact on each component and algebraic composition of seven components, the final result will indicate the aquifer vulnerability. For this purpose, first, the information of the seven components in the central aquifer of Guilan was collected, and after entering in the GIS software, the layers needed for the model were finally prepared. Then, by using overlapping techniques after applying the required weight coefficients for each layer, a final vulnerability map was prepared. The profile of the drastic model varied from 82 to 182 for the vulnerability of the central aquifer of Guilan. The final drastic model map showed that 48.64% of the area had a high vulnerability and 50.55% had moderate vulnerability and only a small area of the plain (0.81%) had a low vulnerability. Based on the sensitivity method of map removal and single component and using the Monte Carlo technique, the depth distance to the station level was identified as the most effective component and saturation zone as the second most effective component in the central plain of Guilan.
1- یارمحمدی، ا.، کرمی، م.، برومند نسب، س. و ناصری، ع.، 1387،" تعیین مهمترین مولفه تاثیرگذار بر شاخص آسیب پذیری آبخوان دشت زیدون خوزستان با استفاده از تحلیل حساسیت مدل دراستیک"، سومین کنفرانس مدیریت منابع آب ایران، 23 تا 25 مهرماه 1387، تبریز، ص 161-162.
2- Al-Adamt, R.A.N., Foster, I.D.L. and Baban, S.M.J., 2003. Groundwater vulnerability and risk mapping for the Basaltic aquifer of the Azraq basin of Jordan using GIS, remote sensing and DRASTIC. Applied Geography., 23: 303-324.
3- Babiker, I.S., Mohamed, A.A., Mohamed, H.T. and Kato, K., 2005. A GIS-based DRASTIC model for assessing aquifer vulnerability in Kakamigahara Heights, Gifu Prefecture, central workshop on vulnerability assessment. Journal of Geology and Geophysics., 14(2&3): 1147-1154.
4- Evans, B.M. and Mayers, W.L., 1990. A GIS-based approach to evaluating regional groundwater pollution potential with DRASTIC. Journal of Soil and Water Conservation., 45: 242-245.
5- Bekesi, G. and McConchi, J., 2000. Empirical assessment of influence of the unsaturated zone on aquifer vulnerability , Manawatu region. New Zealand, groundwater., 38(2): 193-199.
6- میرزایی، ل.، 1385،" ارزیابی آسیب پذیری آب های زیر زمینی با استفاده از تکنیک های سنجش از دور و GIS، مطالعه موردی دشت ورامین". پایان نامه کارشناسی ارشد سنجش از دور، دانشکده علوم، دانشگاه شهید چمران اهواز، 120ص.
7- Barber, C., Bates, L.E., Barron, R. and Allison, H., 1993. Assessment of the relative vulnerability of groundwater to pollution: a review and background paper for the conference workshop on vulnerability assessment. Journal of Geology and Geophysics., 14(2&3):1147-1154.
8- Merchant, J.W., 1994. GIS-based groundwater pollution hazard assessment: a critical review of the DRASTIC model. Photogrammetery Engineering and Remote Sensing Journal., 60(9): 1117-1127.
9- McLay, C.D.A., dragten, R., Sparling, G. and Selvarajah, N., 2001. Predicting groundwater nitrate concentrations in a region of mixed agricultural land use: a comparison of three approaches. Environmental Pollution Journal., 115: 191-204.
10- Secunda, S., Collin, M.L. and Melloul, A.J., 1998. Graoundwater vulnerability assessment using a composite model combining DRASTIC with extensive agricultural land use in Israel`s Sharon region. Journal of Environmental Management., 54: 39-57.
11- رضایی، م. و پهلوانی، م.، 1387،" ارزیابی پتانسیل آسیب پذیری آبخوان دشت کازرون نسبت به آلودگی با استفاده از مدل های DRASTIC و GODS در محیط GIS". سومین کنفرانس مدیریت منابع آب ایران، 23 تا 25 مهر ماه 1387، تبریز، ص 368-369.
12- Thirumalaivasan, D., Karmegam, M. and Venugopal, K., 2001. AHP- DRASTIC: software for specific aquifer vulnerability assessment using DRASTIC model and GIS. Environmental Modeling and Software., 18: 645-656.
13- Lodwi cK, W.A., Monson, W. and Svoboda, L., 1990. Attribute error and sensitivity analysis of map operations in geographical information system: suitability analysis, International Jornal of Remote sensing., 4(4): 413-428.
14- Napolitano, P. and Fabbri, A.G., 1996. Single-parameter sensitivity analysis for aquifer vulnerability assessment using DRASTIC and SINTACS Hydro GIS: application of geographical information system in hydrology and water resources management.