بخشی از مقاله
چکیده:
استفاده از آب های زیرزمینی بدون توجه به تاثیرات زیست محیطی همواره توسط بشر مورد استفاده و بهره برداری قرار گرفته است. اما همواره بهره برداری بصورتی بوده است که این منبع تامین آب دچار آلودگی شده است. لذا اهمیت بررسی آسیب پذیری از طرفی به خاطر این است که آب زیر زمینی یکی از منابع اصلی آب شرب می باشد و از طرف دیگر تمرکز بالای بشر و فعالیتهای اقتصادی سبب گردیده که به عنوان منابع پتانسیل آلودگی آب زیرزمینی می باشد. مدل دراستیک، مدل هفت پارامتری است که خصوصیات هیدروژئولوژیکی موثر بر آلودگی آب های زیرزمینی، شامل عمق تا سطح ایستابی، تغذیه خالص، محیط آبخوان، محیط خاک، توپوگرافی، محیط غیراشباع و هدایت هیدرولیکی را مورد بررسی قرار می دهد و با ترکیب این پارامترها در محیط GIS مناطق مستعد آلودگی آبخوان را مشخص می نماید.
دشت بیرجند در شرق کشور با یک اقلیم خشک با کمبود آب از یک سو و آلودگی منابع آب زیرزمینی از سوی دیگر یکی از آبخوان های حساس محسوب می گردد. در این مطالعه با استفاده از سامانه اطلاعات جغرافیایی GIS اقدام به تهیه مدل آسیبپذیری آبخوان توسط شاخص DRASTIC نرمال در سطح منطقه نمودیم. نتایج حاصل از روش DRASTIC نشان می دهد که حدود % 0,02 منطقه مورد مطالعه بدون خطر آلودگی ، حدود % 3,5 آسیب پذیری خیلی کم،حدود % 40 دارای آسیب پذیری کم،حدود % 46 دارای آسیب پذیری متوسط، حدود % 9 دارای آسیب پذیری متوسط تا زیاد و حدود % 1,48 دارای آسیب پذیری زیاد می باشد.
کلمات کلیدی:آسیب پذیری آبخوان-مدل DRASTIC -سطح ایستابی -دشت بیرجند
-1مقدمه:
در اکثر مناطق ایران آب زیرزمینی مهمترین تامین کننده آب کشاورزی، شرب و مصارف صنعتی است و در حال حاضر شدیدا تحت تاثیر برداشت بیرویه قرار گرفته است. دشت بیرجند در استان خراسان جنوبی قرار دارد و به دلیل بالا بودن سطح ایستابی، وسعت زیاد اراضی کشاورزی و استفاده بیرویه از کودهای شیمیایی، در حال حاضر از مناطق دارای پتانسیل آسیبپذیر به شمار می رود. آبهای زیرزمینی به دلیل استعداد آلودگی کمتر و همچنین ظرفیت ذخیره زیاد نسبت به آب های سطحی بعنوان یک منبع مهم در منابع آب مورد توجه میباشند. وجود منابع مهم آلایندههای انتشاری و نقطه ای ناشی از فعالیتهای انسانی در سطح زمین و نفوذ این آلاینده ها به آبخوان باعث کاهش کیفیت آب زیرزمینی می شود.
به همین جهت جلوگیری از آلودگی آبهای زیرزمینی در مدیریت منابع آب زیرزمینی ضروری است. تغییرات مکانی و محدودیت داده ها موانعی را در پایش آبهای زیرزمینی ایجاد می کند و مطالعات را در این زمینه پرهزینه و اغلب غیرممکن می سازد. مطالعات زیادی که از اوایل دهه 90 میلادی تاکنون انجام شده اند، نشان داده اند که ارزیابی آسیب پذیری روشی قدرتمند و کم هزینه در شناسایی نواحی مستعد به آلودگی است. علاوه بر این، ارزیابی آسیبپذیری آب زیرزمینی ابزار مهمی برای طرح های محیط زیستی و تصمیمات مدیریتی میباشد .روش های زیادی برای ارزیابی آسیب پذیری آبخوان ارایه شده است که شامل روش های فرآیندی، روش های آماری و روش های اندیس و همپوشانی می باشند.
DRASTIC یک روش رتبه دهی است که برای امتیازبندی آسیب پذیری نقاط مختلف با ترکیب چندین لایه موضوعی طراحی شده است. امروزه با استفاده از تکنیک GIS این کار آسان تر شده و دقت انجام این محاسبات نیز تا حد زیادی افزایش یافته است GIS برای جمع آوری داده های گوناگونی طراحی شده است تا پدیده های متغیر را با تحلیل و همپوشانی لایه های اطلاعاتی موجود، به طور مکانی توصیف کند . یکی از بزرگترین مزایای روش های رتبه دهی انجام بررسی با استفاده از تعداد بیشتری لایه های ورودی است، که تاثیر خطاها و یا عوامل نامعلوم را برروی خروجی نهایی محدود می کند.
مفهوم توانایی آسیب پذیری آبهای زیرزمینی اولین بار در اواخر دهه ی 1960 در فرانسه جهت هشدار درباره آلودگی آب ارائه شد - - Vrba & Zaporozec , 1974 آسیب پذیری نوعی خصوصیت نسبی، بدون بعد و غیر قابل اندازه گیری است و به ویژگیهای آبخوان، محیط زمین شناسی و هیدروژئولوژی بستگی دارد - . - Antonakos & Lambrakis, 2007 خدائی ضمن پهنه بندی آسیب پذیری آبخوان دشت جوین، میزان تاثیر گذاری پارامترهای DRASTIC با استفاده از روشهای تحلیل حساسیت تک پارامتری و حذف پارامتررا مورد ارزیابی قرار داده است. هم چنین نتایج حاصل از دو روش DRASTIC و GODS را مقایسه کرده است. در این تحقیق از روش های رتبه دهی برای تهیه نقشه های آسیب پذیری آب زیرزمینی استفاده می گردد. این روش ها براساس هم پوشانی نقشه ها می باشد که در نهایت منجر به ثبت یک شاخص عددی یا امتیاز برای هر ویژگی می شود و بر ارزیابی توصیفی و کمی آسیب پذیری تکیه دارد.
-2مواد وروش ها:
1-2 منطقه مورد مطالعه:
حوزه آبریز بیرجند دارای وسعت 3455 کیلومتر مربع بوده، که 1045 کیلومتر دشت و بقیه را ارتفاعات تشکیل میدهد. این دشت از شرق به ارتفاعات مومن آباد و سیستان، از جنوب به کوههای باقران و کوه رج، از شمال به ارتفاعات شاه ناصر و اسفدن و از غرب به ارتفاعات چنگ در و گرونگ محدود می شود. دشت بیرجند طبق طبقه بندی های اقلیمی جزء مناطق خشک محسوب میشود. از نظر توپوگرافی مرتفع ترین نقطه آن مربوط به ارتفاعات جنوبی منطقه در کوه باقران با ارتفاع 2787 متر و پستترین نقطه آن در خروجی دشت در روستای فدشک با ارتفاع 1240 متر بالاتر از سطح دریاهای آزاد قرار دارد. شیب زمین در قسمتهای شرقی زیاد و هرچه به سمت غرب و قسمتهای انتهایی دشت حرکت میکنیم شیب آن کم و سطح زمین تقریباً حالت مسطح دارد.
2-2 مفهوم مدل DRASTIC
DRASTIC توسط آژانس حفاظت محیط زیست ایالات متحده برای ارزیابی آسیب پذیری آب زیرزمینی در کل ایالات متحده طراحی شد. این مدل برپایه مفهوم محیط هیدروژئولوژیکی استوار است. محیط هیدروژئولوژیکی در حقیقت توصیفکننده ترکیبی از تمام عوامل زمینشناسی و هیدرولوژیکی است که حرکت آب زیرزمینی را در ورود، درون و خروج از سیستم در یک ناحیه تحت تاثیر قرار میدهد و کنترل میکند.
3-2 پارامترهای مورد استفاده در مدل DRASTIC
در این مدل 7 پارامتر جهت بررسی و آنالیز آسیب پذیری آبخوان به ترتیب زیر نیاز داریم.
الف - عمق تا سطح ایستابی - Depth to water table -
ب - تغذیه خالص - Net Recharge -
ج - محیط آبخوان - Aquifer media -
د - محیط خاک - Soil media -
ه - توپوگرافی - Topography -
و - محیط غیر اشباع - Impact of vadose zone -
ز - هدایت هیدرولیکی آبخوان - Hydraulic conductivity of aquifer -
