ارزيابي روش هاي درون يابي جهت تعيين تغييرات مكاني پارامترهاي كيفي آب زيرزميني (مطالعه موردي دشت گناباد)

Evaluation of Interpolation Methods to Determine Spatial Variations of Groundwater Qualitative Parameters (Case study: Gonabad Plain)

زمينه و هدف: آب زيرزميني يكي از منابع مهم بهره­برداري در مناطق خشك و نيمه خشك ايران است. لذا پراكنش مكاني و زماني كيفيت آب­هاي زيرزميني حايز اهميت است. هدف از اين پژوهش، ارزيابي دقت روش­هاي درون­يابي مكاني جهت پيش­بيني پراكنش مكاني بعضي پارامترهاي كيفي آب زيرزميني نظير سختي كل، غلظت يون كلسيم، pH، منيزيم و غلظت يون سولفات بود. مواد و روش ها: در اين مطالعه داده هاي مربوط به 44 نمونه چاه بهره­برداري دشت گناباد مورد استفاده قرار گرفت. سپس روش­هاي تابع فاصله معكوس وزن­دار، كريجينگ ساده، كريجينگ معمولي و كريجينگ جهاني، تابع شعاعي، تخمينگر عام و تخمينگر موضعي بررسي شد. پس از نرمال­ سازي داده ­ها، پلات QQ ترسيم گرديد. به منظور انتخاب مدل مناسب براي برازش، روش­هاي ارزيابي متقابل و خطاهاي تخمين شامل MBE ، RMSE، MARE و MAPE مورد استفاده قرار گرفتند. در نهايت بهترين روش درون يابي انتخاب شد. با استفاده از روش هاي زمين آمار در نرم افزار GIS نقشه هاي پهنه بندي پارامترهاي آب زيرزميني تهيه شد. يافته ها: مدل پهنه بندي نهايي نشان داد، در قسمت مياني و جنوب غربي و غرب دشت گناباد به طور متوسط پارامترهاي بررسي شده از ميانگين كل آن ها در دشت كمتر بوده است. با حركت از شمال و شمال شرق و شرق دشت به طرف مركز، جنوب و جنوب غربي دشت غلظت و تراكم كليه پارامترها كاهش مي­يابد.

Background & objective: Groundwater is one of the exploitation important resources in arid and semi-arid areas. Therefore, the spatial and temporal distribution of groundwater quality is very important. The purpose of this study was to evaluate the accuracy of spatial interpolation methods in order to predict the spatial distribution of some groundwater quality parameters such as TH, Ca, pH, Mg and SO4-2. Materials & Methods: in this study data related to 44 exploitation wells in Gonabad plain was used. Then, methods of IDW, SK, OK, UK, RBF, LPI and GPI were investigated. After normalizing the data, QQ plot was drawn. Then, in order to select, an appropriate model for fitting, mutual evaluation methods and estimation errors were used that consisted of MBE, RMSE, MARE and MAPE. Finally, the most appropriate interpolation method was chosen. Zoning maps of the water parameters were prepared by using geostatistical methods in GIS software. Results: Final zoning model showed, in the center, the west south, and the west of plain concentration of surveyed parameters have been lower than their mean. By moving from the north, the east north, and the east towards the center, the south, and the west south, the parameters concentrations were decreased. Conclusion: The results showed that kriging method is preferred to other geostatistical methods for zoning of the water quality parameters