توزیع مکانی برخی ویژگی‌های آب زیرزمینی دشت کرمان با استفاده از روش‌های زمین آماری

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

10.22092/wmej.2015.107091

چکیده

یکی از مسائل مهم در مدیریت آبخیز، تعیین وضعیت کیفیت آب زیرزمینی می‌باشد. هدف این پژوهش بررسی تغییرات مکانی برخی ویژگی‌های کیفی آب‌های زیرزمینی دشت کرمان با استفاده از روش‌های زمین‌آماری بود. در این تحقیق از داده‌های کیفیت آب زیرزمینی شامل کلسیم، منیزیم، سدیم، بیکربنات، سولفات، سختی آب، اسیدیته، هدایت الکتریکی، نسبت جذب سدیم و کل املاح محلول مربوط به بهار 1388 استفاده گردید. به منظور مدل‌سازی تغییرات مکانی کیفیت آب زیرزمینی از میان‌یابی به روش‌های کریجینگ، کوکریجینگ و روش‌های وزنی معکوس فاصله (IDW) و نرمال فاصله (NDW) استفاده شد. مناسب‌ترین روش میان‌یابی از طریق مجذور میانگین مربعات خطا، میانگین خطای مطلق و همچنین ضریب همبستگی پیرسون تعیین گردید. نتایج نشان داد که بهترین مدل برازش داده شده برای منیزیم و اسیدیته خطی آستانه بود در حالی که برای سایر متغیرها، مدل گوسی بهترین برازش را داشت. وابستگی مکانی برای بیکربنات و اسیدیته در حد متوسط و برای سایر ویژگی‌های مورد مطالعه قوی بود. روش کریجینگ با ضریب همبستگی پیرسون بین 695/0 تا 851/0، به‌عنوان بهترین روش تخمین زمین آماری برای پارامترهای کیفی آب زیرزمینی انتخاب شد. علاوه بر روش کریجینگ، برای همه پارامترهای مورد مطالعه به غیر از هدایت الکتریکی و کل املاح محلول، دو روش IDW و NDW تخمین قابل قبولی داشتند. برای تخمین هدایت الکتریکی و کل املاح محلول بعد از روش کریجینگ، روش کوکریجینگ نیز مناسب بود. نتایج حاصل از نقشه‌های تولید شده نیز نشان داد که مقدار بیکربنات از جنوب به شمال و اسیدیته از شمال به جنوب منطقه افزایش می‌یابد، ولی مقدار سایر خصوصیات در شرق کمترین میزان بود و به سمت غرب افزایش نشان داد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Spatial distribution of some groundwater properties of Kerman plain using geostatistical methods

چکیده [English]

Determination of groundwater quality is an important issue in watershed management. The aim of this study was to investigate the spatial variability of some properties of Kerman groundwater using geostatistical methods. For this, groundwater quality data including soluble calcium, magnesium, sodium, bicarbonates, sulphates, pH, EC, SAR, TDS and TH for spring season of 2009 were collected. Interpolation analysis was done using Kriging, Co-Kriging, inverse distance weight (IDW) and normal distance weight (NDW) methods. The best interpolation method was chosen through root mean square error, mean absolute error and Pearson’s coefficient parameters. Result showed that the best fitted model for magnesium and pH was linear to sill, whereas for the other groundwater properties the Gaussian’s model was the best. Spatial dependency for bicarbonates and pH was moderate, while for the other ones, strong dependencies were observed. The result also indicated that for all the groundwater properties, Kriging with the Pearson’s coefficient ranging from 0.695 to 0.851 was the best algorithm. In addition to Kriging, the NDW and IDW methods found to be appropriate for the estimation of all the parameters except for EC and TDS. For these two latter ones, additional to Krging, the Co-Kriging method led to suitable estimates. The prepared maps showed that the amounts of bicarbonates and pH were higher at the north and south sides of the study area, respectively. The amounts of the other properties were minimum at the east and north east, while increased toward the west and south west.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Soluble salts
  • Kerman plain
  • Geostatistics
  • Kriging
  • Groundwater quality