آب که مایه حیات انسان و کلیه موجودات زنده روی کره زمین بشمار می رود بصورت نسبتاً خالص در اثر بارندگی به سطح کره زمین نازل می شود. اولین منبع آلوده کننده آب اتمسفر کره زمین می باشد که حاوی ذرات گرد و غبار و گازهای مختلف بوده و قطرات باران را آلوده می کند. آب باران و یا آب حاصل از ذوب برف، در اثر جاری شدن بر روی سطح زمین ویا جریان در بین لایه های خاک با ساختارهای مختلف، مواد گوناگون را در خود حل نموده و یا جذب می نماید و بدین صورت از کیفیت آن کاسته می شود. آبها با کیفیت های مختلف بدین ترتیب به آبراهه ها ، رودها و رودخانه ها سرازیر شده و به پشت سدها می رسد و در آنجا انباشته می گردد. از طرفی دیگر مقداری از آن بین لایه های خاک گذشته وبا جذب عناصر شیمیایی مختلف به سفره های آب زیرزمینی می پیوندد.

تعیین تغییرات کیفیت آبهای زیرزمینی در رابطه با بارندگی و چگونگی توزیع آن در گستره دشتها، این امکان را بوجود می آورد که در مناطق دارای روند افزایش شوری، در رابطه با کاهش برداشت ، محدودیتهای مورد نیاز مدیریتی اعمال گردد. از طرف دیگر در نواحی که تحت تاثیر تغذیه مناسب قرار داشته و تغییرات کیفی ایجاد نشده است .می توان نسبت به افزایش بهره برداری و بهره وری از منابع موجود اقدام نمود. کنترل تغییرات کیفی در مقاطع زمانی مناسب، علاوه بر آشکارسازی سیمای گذشته کیفی آب، امکان روندیابی را فراهم نموده و پیش بینی وضعیت کیفی آب در آینده را میسر می سازد.

گزارش حاضرحاوی نمودار تغییرات میانگین شوری آبهای زیرزمینی کشور و جداول مربوطه در حد فاصل سالهای 1362 تا 1393 است که بر اساس آن تغییرات کیفیت شیمیائی در آبخوان های مختلف مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است.

جداول و منابع این توضیحات به دلیل تعدد در حال دریافت و آماده سازی است.

کلیات

در مجموعه آماری بمنظور پردازش آماری داده های کیفی باید بتوان یک عدد را به عنوان معرف گزارش نمود. مشخصه معرف آب زیرزمینی شوری میانگین آب می باشد که از نظر مقایسه ای دارای اهمیت زیادی می باشد. معیار شوری در این بررسی میزان هدیت الکتریکی بر حسب میکرومهوس بر سانتیمتر (میکرو زیمنس) می باشد و می بایستی ارقام هدایت الکتریکی مورد استفاده مربوط به یک نوع آبخوان باشد. برای برآورد میانگین شوری یک دشت حهارروش بکار برده می شود، که مشروح آن در دستورالعمل « تهیه کموگراف معرف آبخوانها با استفاده از روش تیسن» با کد «1361-320-420» بیان شده است. پس از بررسی جوانب امر روش «شبکه تیسن برای محاسبه میانگین غلظت پارامتر شیمیایی در آبخوان» که در این مرحله از آن بعنوان «کموگراف واحد آبخوان» نام برده می شود و طرز عمل آن بسیار نزدیک به تهیه «هیدروگراف واحد» آب زیرزمینی است، انتخاب شده است.

شاخص ترین نتایج حاصل از تهیه کموگراف بشرح زیر می باشد:

نمایش تغییرات میانگین شوری برای سفره های آزاد و عمیق در طول دوره های مختلف چندین ساله و تعیین افزایش و یا کاهش شوری کلی آب منطقه.

تعیین دوره های ماکزیمم و مینیمم میانگین شوری سفره های آب.

بررسی کیفیت آب برای دوره های مختلف.

امکان روند یابی تغییر شوری آب زیرزمینی بوجود آمده و روند پیش بینی کیفیت آب زیرزمینی در مقاطع زمانی مورد نظر میسر می گردد.

در نهایت مطالعه و بررسی روند تغییرات کیفیت آب امکان برنامه ریزی های لازم در مقابله با مشکلات احتمالی حاصل از تنزل کیفیت آب را میسر می سازد.

 

بررسی کموگراف معرف آبخوان ها

در سطح کشور 609 محدوده مطالعاتی وجود دارد که غالباً در نهشته های آبرفتی آنها آبخوانهای زیرزمینی تشکیل شده است. تعداد محدوده های دارای کموگراف 447 محدوده است که چون بعضی از این محدوده ها دارای بیش از یک آبخوان هستند. بنابراین با احتساب چنین محدوده هایی تعداد آبخوانهای دارای کموگراف جمعاً به 544 مورد می‌رسد. برای بررسی اولیه وضعیت هر سازمان آب منطقه ای، جدولی  از تعداد محدوده ها و آبخوانهای دارای شبکه در هر سازمان در نظر گرفته شده است. طبق جدول شماره (1) بیشترین کموگراف رسم شده مربوط به سازمان آب منطقه ای فارس و پس از آن هرمزگان می باشد.در کشور 758  آبخوان وجود دارد که طبق گزارشات موجود تاکنون در 544 آبخوان شبکه کیفی ایجاد شده که نسبت به اندازه گیری و کنترل شبکه سنجش کیفی توسط سازمانهای آب منطقه ای ذیربط اقدام می گردد.

در جدول شماره (2) آخرین سال محاسبه میانگین شوری معرف دشتهای کشور به ترتیب کاهش شوری مشخص شده است. (به منظور یکنواختی سال محاسبه میانگین شوری, سال 1393 در نظرگرفته شده ودرمواردی که در این سال میانگین شوری محاسبه نشده است. ناچاراًٌ سالی که میانگین شوری محاسبه  شده در نظرگرفته شده است.

گناوه (واقع در شرکت آب منطقه ای بوشهر) با میانگین شوری 30706  میکروزیمنس برسانتی متردرسال 1393 دارای بیشترین میانگین شوری دشت بوده است ودشت حاجی آباد  (واقع در شرکت آب منطقه ای فارس) با میانگین شوری 28021  میکروزیمنس بر سانتی متر در سال 1393 در مرتبه بعدی قرار می‌گیرد. دشت کمه  (واقع در شرکت آب منطقه ای اصفهان) با میانگین شوری327 میکروزیمنس برسانتی متر درسال 1393 دارای کمترین میانگین شوری محاسبه شده می‌باشد.

با توجه به این جدول قابلیت هدایت الکتریکی برای آبخوانها از نظر شرب بصورت زیر تقسیم بندی شده است.

در 16 درصد از آبخوانها میانگین شوری بین (750-250) میباشد که برای شرب خوب است.

در 26درصد از آبخوانها میانگین شوری بین (2000-750) می باشد که برای شرب مجاز است.

در 13 درصد از آبخوانها میانگین شوری بین (3000 -2000) می باشد که برای شرب مشکوک است. 

در 45 درصد از آبخوانها میانگین شوری بیشتر از 3000 میکرومهوس بر سانتیمتر می باشد که برای شرب نامناسب است‌. در جدول شماره (3)‌میزان تغییرات میانگین شوری آب زیرزمینی در دشتهای کشور و کاهش یا افزایش متوسط سالانه آنها  مشخص شده است. اعداد با علامت منفی در ستون  متوسط سالانه نمایانگر کاهش متوسط سالانه میانگین شوری و در نتیجه نمایانگر بهتر شدن کیفیت آب زیرزمینی می باشد. علامت مثبت نمایانگرافزایش میانگین شوری و تنزل کیفیت آب زیرزمینی می باشد

در دشت حاجی آباد (واقع در شرکت آب منطقه ای فارس) در سالهای 93-75 میزان افزایش شوری 14478 میکروزیمنس برسانتیمتر و متوسط سالانه آن 762 میکروزیمنس بر سانتیمتر بوده است. که دارای بیشترین افزایش شوری متوسط سالانه می باشد. پس از آن دشت تنگ حنا (واقع در شرکت آب منطقه ای فارس) از سال 93-82 دارای میزان افزایش شوری 5006 میکروزیمنس برسانتیمترمی باشدکه متوسط سالانه آن 455 میکروزیمنس برسانتیمتر بوده است. در دشت گناوه  (واقع در شرکت آب منطقه ای هرمزگان) در سال92- 83 میزان کاهش میانگین شوری 3199- میکروزیمنس بر سانتیمتر بوده است و متوسط سالانه آن 1066 - میکروزیمنس بر سانتیمتر محاسبه شده است که دارای بیشترین کاهش شوری متوسط سالانه می باشد. کمترین طول دوره محاسبه میانگین شوری مربوط به ایزد خواست – بکان– خسروشیرین– خیر آباد (واقع در شرکت آب منطقه ای فارس) می باشد.که در سال 93-92 در زمان ماکزیمم و مینیمم سطح آب محاسبه شده است. و طولانی ترین زمان محاسبه میانگین شوری, مربوط به دشت چوچ و دهنو (واقع در شرکت آب منطقه ای هرمزگان) که از سال 93-62 محاسبه شده است. 

و سپس سرزه خارو  (واقع در شرکت آب منطقه ای هرمزگان) که از سال 93-64 محاسبه شده است.

 با توجه به جدول شماره (3)‌ در 73 درصد از دشتهای کشورمیزان هدایت الکتریکی افزایش یافته بنابر این کیفیت آب زیرزمینی در طول زمان تنزل یافته که می تواند به دلایل زیر باشد.

عدم رعایت نکات فنی در حفاری و تجهیز چاههای بهره برداری سبب اختلاط سفره های شور و شیرین می گردد. این موضوع در قسمتهای غرب دشت مرند بخوبی مشاهده می گردد.

وجود لایه های نمکی و گچی در دشت باعث می شود که کیفیت آب عبوری از میان آن بدلیل انحلال بالای نمک و گچ به سرعت نزول کند مانند دشت مهیار شمالی (واقع در شرکت آب منطقه ای اصفهان). و دشت اشتهارد (واقع در شرکت آب منطقه ای تهران) که در سرتاسر شمال این دشت را ارتفاعات و تشکیلات میوسن تشکیل میدهد که قسمتی از آنها مارن, ماسه, گچ ونمک متراکم بدون مخازن آب بوده و عامل موثر در شوری آبهای زیرزمینی منطقه می باسد. 

در دشت ایوانکی (واقع در شرکت آب منطقه ای سمنان) میانگین هدایت الکتریکی 4498 میکروزیمنس بر سانتیمتر بیانگر کیفیت آبی نا مناسب و تاثیر عوامل آلاینده گچی و نمکی در سفره آب زیرزمینی می باشد.

در دشت سبزوار (واقع در شرکت آب منطقه ای خراسان رضوی) عامل اصلی شوری آب ، تغذیه دشت توسط کال شور در ابتدای دشت و بالا بودن سطح آب زیرزمینی و نیز گسترش تشکیلات تبخیری نئوزن در منطقه می باشد. مناطق تغذیه کننده دشت سبزوارازسمت شرق جبهه خروجی دشت عطا ئیه و کال شورمی باشد که تاثیرات آن شور شدن سفره آب زیرزمینی در منطقه سبزوار خواهد بود.

علیرغم اعمال ممنوعیت دشت و حتی در بعضی موارد تعدیل دبی پروانه چاههای بهره برداری کماکان روند افت و کسری مخزن در دشت ادامه دارد. علت افزایش افت و ادامه روند آن در درجه اول برداشت بیش از ظرفیت آبخوان و دردرجه دوم کاهش تغذیه زیرزمینی سفره بدلیل خشکسالیهای گذشته بوده است. 

در دشت اسفنداران-رامشه (واقع در شرکت آب منطقه ای اصفهان) یکی از دلایل بالا بودن شوری گسترش نسبتا زیاد سازندهای مارنی میوسن است که معمولاً همراه با گچ و نمک در منطقه قابل مشاهده می باشد.

نفوذ آب دریا که از جمله در دشت توریان قشم مشاهده می گردد.

در مجموع شوری آب دشت عطائیه (واقع در شرکت آب منطقه ای خراسان) بسیار بالا بوده که عوامل مختلفی از جمله ورود آب شورزیرزمینی دشت نیشابور از قسمت  شرق به دشت عطائیه ، سپس شوری بالای رودخانه سنگرد درمنطقه جنوبی دشت که به سبب استفاده کشاورزان از آن که آب برگشتی کشاورزی ونفوذ آب از کف بستر رودخانه در نهایت آب زیرزمینی را تحت تاثیر فرار می دهد. وجود کال شور در منطقه مرکزی دشت که در مواقع پر آبی قسمت هایی از دشت را تغذیه می کند همچنین وجود تشکیلات تبخیری نئوژن درمنطقه جنوبی وتا حدودی شمالی از دلایلی است که این دشت رابلحاظ کیفی شدیدا تحت تاثیرقرار داده وسبب بالا رفتن شوری آب زیززمینی شده است.

افزایش بهره برداری از منابع آب زیرزمینی به لحاظ افزایش جمعیت و رشد صنعت و کشاورزی در اکثر مناطق به عنوان مثال در دشت شبستر – صوفیان , تسوج (واقع در شرکت آب منطقه ای آذر بایجان شرقی) به طوریکه در دشت شبستر–صوفیان از سال 82-75 میانگین تراز آب زیرزمینی حدود 25/4 متر افت داشته است. در دشت تسوج از سال 82-75 میانگین تراز آب زیرزمینی حدود 36/7 متر افت داشته است.

برداشت از سفره بیش از حد مجاز و کاهش نزولات جوی (بعنوان مثال در دشت سجاس، زنجان، بزینه رود  و ابهر) مشاهده می گردد.

از سال 1378 تا 1393 در دشت زنجان بطور متوسط بازای هر یک متر افت تراز آب زیرزمینی دشت، 1/2 میکروزیمنس  بر سانتیمتر هدایت الکتریکی یا شوری آب آبخوان افزایش داشته است.

در دشت سجاس بطور متوسط بازای هر یک متر افت تراز آب زیرزمینی دشت، 31 میکروزیمنس بر سانتیمتر هدایت الکتریکی یا شوری آب آبخوان افزایش داشته است.

نفوذ آب شور از آبخوانهای مجاور که به عنوان مثال از آبخوانهای اردستان و سفره عمیق کوهپایه سگزی (واقع در شرکت آب منطقه ای اصفهان) مشاهده می گردد. 

عوامل انسانی در بعضی از دشتها شوری آبخوان را بطور کلی یا حداقل بصورت منطقه ای تحت تاثیر قرار می دهندکه مهمترین این عوامل عبارتند.از نفوذ پسابهای صنعتی ,فاضلاب شهری و شیرابه محلهای دفن زباله های شهری وسموم دفع آفات کشاورزی که به عنوان مثال در دشتهای برخوار,‌نجف آباد و مهیارجنوبی (واقع در شرکت آب منطقه ای اصفهان) مشاهده می گردد

نفوذ آب شور حاصل از فعالیتهای هیدروترمال به آبخوان که مثال بارز آن نفوذ آب چشمه های هیدروترمالی به آبخوان طرق – ابیازن (واقع در شرکت آب منطقه ای اصفهان) می باشد.

کاهش نزولات جوی خصوصاً در محدوده های مطالعاتی استان اصفهان ودشت جوین (واقع در شرکت آب منطقه ای خراسان) مشاهده می شود.در دشت جوین با توجه به حالت سینوسی بودن نمودار که در فصل بهار هر سال آبی هدایت الکتریکی به حداقل می رسدکه تحت تا ثیر بارندگی های زمستان و بهاره می باشد. به عبارتی سفره آب زیرزمیننی در این فصل ها تغذیه میشود ودر پاییز هر سال آبی که زمان برداشت نمونه آب ها بوده و سطح آب زیرزمینی حداکثر افت خود را دارد میزان هدایت الکتریکی به حداکثر خود می رسد. 

بدلیل بالا بودن سطح آب زیرزمینی در بعضی نقاط (تا عمق کمتر از 5 متر) مناطق تبخیری بوجود می آید که موجب تخریب اراضی وشوری آب سفره سطحی میشود به عنوان مثال در آبخوانهای سطحی کوهپایه سگزی (واقع در شرکت آب منطقه ای اصفهان) مشاهده می گردد.

مهمترین عامل موثربر روند افزایش شوری افت سطح آب در اثر افزایش برداشت می باشد.به عنوان مثال در نمودار توام کموگراف و افت سطح آب ده ساله آبخوان برخوار و میمه (واقع در شرکت آب منطقه ای اصفهان) مشاهده می شود که با افزایش افت سطح آب میانگین شوری افزایش یافته است.  

زهکشی سطحی از عوامل موثر در تنزل کیفیت آب می باشد.

با توجه به جدول شماره 3 در 26 درصد از دشتهای کشور کیفیت آب زیرزمینی در طول زمان بهبود یافته که می‌تواند به دلایل زیر باشد.

افزایش میزان بارندگی نسبت به دوره های گذشته از جمله در دشت دامنه (واقع در شرکت آب منطقه ای اصفهان) مشاهده می گردد. ضخامت لایه آبدار در این منطقه کم است و در مقایسه با سفره های با ضخامت بالا اثرات بارندگی و ذوب برف  ارتفاعات شدیدترو تاثیر آن بر سفره سریع تر است. 

تمدید ممنوعیت دشتها از لحاظ کنترل حفر چاههای بهره برداری.

انجام عملیات تغذیه مصنوعی (از جمله دشت زنجان).

افزایش میزان آبهای سطحی و بهره برداری از آبهای سطحی به جای آبهای زیرزمینی در مواردی که موجب کاهش برداشت از سفره های آب زیرزمینی گریده است.

با توجه به نمودارهای رسم شده، آنومالیهایی نیز در نمودارها مشاهده می شود مانند دشت کریان راونگ (واقع در شرکت آب منطقه ای هرمزگان) در سال 87 و دشت توریان قشم (واقع در شرکت آب منطقه ای هرمزگان) در سال 89 که تعیین علت آن نیاز به بررسیهای بیشتر دارد. مشخص نیست که آیا این امر ناشی از تغییرات هدایت الکتریکی بدلیل بارش وتغذیه بیشتر است و یا اشتباهات محاسباتی یا خطا در اندازه گیری آزمایشگاهی در این موارد دخالت داشته است. این موضوع ها همچنین می تواند در اثر تغییر شبکه تیسن ایجاد شده باشد.

با توجه به جدول شماره 3 در1 درصد از دشتهای کشور کیفیت آب زیرزمینی در طول زمان ثابت بوده  مانندد شت پیرانشهر (واقع در شرکت آب منطقه ای آذر بایجان غربی) که تغییرات شوری از سال 93-76  ودشت امیرآ باد (واقع در شرکت آب منطقه ای کردستان) که تغییرات شوری از سال 93-87 صفر می باشد. 

 بررسی کموگراف های معرف ارائه شده در این گزارش لازم است ذیلاً به نواقص و مشکلات ناشی از تهیه چنین نمودارهای اشاره شود که بر اساس برنامه ریزیهای انجام شده بتدریج مرتفع شده و یا به حداقل خواهد رسید.

1-در برخی از آبخوانها از نقاط ثابت نمونه برداری صورت نگرفته است.

2-در برخی از آبخوانها نمونه برداری از آبخوان سطحی و عمقی بطور جداگانه صورت نگرفته است.

3-در برخی از آبخوانها در طول دوره آمار برداری مساحت شبکه تیسن و تعداد منابع انتخابی تغییر کرده است. مانند جیرفت و زرند که در جدول مشخص شده است.

4-میانگین شوری برای آبخوانهائی که دارای شبکه کیفی هستند محاسبه شده است، در سایر آبخوانها امکان محاسبه فراهم نبوده است.

5-در برخی از سازمانهای آب منطقه ای، از روش تیسن جهت محاسبه میانگین شوری استفاده نشده است.

6-در بعضی از دشتها دوره زمانی نمونه برداری یکسان نبوده است.

7-دوره زمانی نمونه برداری در مناطق مختلف یکسان نیست.

8- بررسی انجام شده نشان می دهد که حدود 28 درصد از دشتهای دارای آبخوان ، فاقد شبکه رفتار سنجی کیفی می‌باشد.

9- در دشتهای دارای شبکه ، تراکم نقاط متفاوت بوده و میانگین وزنی آن بین 03/0 تا 8/3 نقطه و میانگین حسابی بین 2/0 تا 9/2 نقطه متفاوت بوده است.

10- در آبخوان های موجود کشور تاکنون شبکه استاندارد نمونه برداری ایجاد شده و این عمل معمولاً از طریق چاههای بهره برداری و یا برخی چشمه ها و قنات صورت می گیرد. به همین دلیل نتایج حاصله عمدتاً‌در رابطه با مصارف مختلف آب قابل تجزیه و تحلیل می باشد.

پیشنهادات

با توجه به اینکه بررسیهای کیفی منابع آب و تهیه کموگراف معرف آبخوانها در سالهای اخیر بطور سیستماتیک مورد بررسی قرار می گیرد. لذا طبیعی است که با نواقصی همراه می باشد. در این رابطه و با آگاهی از مشکلات موجود بمنظور استفاده بهینه از شبکه و کسب داده های کاملتر پیشنهاد می گردد:

1-نسبت به تکمیل شبکه رفتار سنجی کیفی آبخوانهای آب زیرزمین اقدام گردد.

2-جهت محاسبه میاگین شوری دشت از روش تیسن استفاده شود.

3-در نمونه برداری از چاهها بایستی به انواع سفره های سطحی و عمقی یا آزاد و تحت فشار توجه کرده و از سفره‌های مختلف نمونه های جداگانه برداشت شود.

4-برداشت نمونه هر بار دقیقاً از یک نقطه ثابت صورت گیرد.

5-زمان نمونه برداری ابتدا بطور فصلی و سپس در دوره های حداکثر و حداقل سطح آبهای زیرزمینی و در نهایت بطور سالانه (حداقل یا حداکثر سطح آب زیرزمینی) انجام گردد.

6-دوره زمانی نمونه برداری از منابع آب انتخابی ثابت باشد.

7- برای محاسبه، سطح نقشه تیسن یک دشت در دوره های مختلف ثابت باشد.

8- تعداد منابع انتخابی یک دشت در دوره های مختلف ثابت باشد.

9- برای کلیه آبخوانهایی که دارای شبکه کیفی هستند. میانگین شوری طبق دستورالعمل محاسبه شود. 

10- میزان هدایت الکتریکی در صحرا (در منبع اصلی)‌ با دستگاههای قابل حمل اندازه گیری شود.

11- نتایج حاصل پس از پردازش در امور مطالعات سازمانها، در بانکهای اطلاعاتی ذخیره شده و منحنی های کموگراف با استفاده از نرم افزارهای مناسب ترسیم گردد. 

12- کنترل چاههای در دست حفاری (چاه های بهره برداری) به منظور جلوگیری از اختلاط سفره های شور و شیرین در قسمتهایی از دشت بطور جدی پیگیری شود.

13- کنترل بهره برداری از آبهای زیرزمینی جهت کاهش در روند افت و در نتیجه جلوگیری از نامناسب تر شدن کیفیت آبهای زیرزمینی بطور جدی مد نظر قرار گیرد.

 

 فهرست منابع و ماخذ

دستور العمل تهیه کموگراف معرف آبخوانها با استفاده از روش تیسن ـ سازمان مدیریت منابع آب ایران 1380

گزارش کموگراف معرف دشتهای تحت پوشش  ـ شرکت سهامی آب منطقه ای ها

مدیر سایت: بهزاد سرهادی

شماره تلفن: 09190622992

شناسه تلگرام مدیر سایت: SubBasin@

نشانی ایمیل: behzadsarhadi@gmail.com

(سوالات تخصصی را در گروه تلگرام ارسال کنید)

_______________________________________________________

×

 براي پيوستن به بزرگترين گروه تلگرام علوم و مهندسي آب با امکان تبادل نظر بين اعضاء کليک کنيد

کتاب کاربرد مدل QUAL2KW

کتاب کاربرد GIS در منابع آب

کتاب محاسبه سيل طرح