ارزيابي پارامترهاي كيفي آب زيرزميني با استفاده از GIS و زمين آمار (مطالعه موردي: دشت مهران و دهلران ايلام)

Evaluation Groundwater quality parameters using GIS and Geostatistics (Case Study: Mehran Plain and Dehloran Ilam)

در اين تحقيق، متغيرهاي شيميايي آب هاي زيرزميني دشت مهران و دهلران با استفاده از روش هاي زمين آمار (روش كريجينگ و كوكريجينگ) مورد مطالعه قرار گرفت. آب حاصل از 29 چاه، در سال هاي 1379 تا 1392 از لحاظ سديم، كلر، سولفات، كل جامدات محلول و سختي كل آناليز شيميايي گرديد. به كمك نرم افزار Arc GIS 10 درونيابي به روش كوكريجينگ و كريجينگ صورت گرفت. براي انتخاب مدل مناسب جهت برازش بر روي واريوگرام تجربي از مقدار RMSE كمتر و ساختار فضايي قوي تر استفاده شد. نتايج حاصل از محاسبه RMSE و MAE نشان داد كه روش كوكريجينگ نسبت به روش كريجينگ برتري دارد. اين امر به دليل RMSE و MAE كمتر در روش كوكريجينگ مي باشد كه نشان دهنده دقت بالا و خطاي پايين است. نتايج نشان مي دهد كه داده هاي كيفي آب زيرزميني در اين منطقه داراي همبستگي قوي مي باشند و ساختار مكاني آنها از مدل كروي و نمايي تبعيت مي كند. درنهايت با استفاده از روش كوكريجينگ، منطق فازي و طبقه بندي شولر نقشه پهنه بندي منطقه مورد مطالعه جهت شرب تهيه گرديد. با توجه به نقشه نهايي 32 درصد از منطقه براي شرب مناسب، 18 درصد نسبتا مناسب و 50 درصد نامناسب مي باشد. نتايج نشان داد كه كيفيت آب منطقه مورد مطالعه براي شرب در حد مطلوب نيست. با روي هم گذاري نقشه پهنه بندي و نقشه حاصل از آناليز Hot spot مشاهده شد كه نقاط با غلظت هاي زياد و در آستانه هشدار در كنار هم و در طبقه نامناسب نقشه پهنه بندي، قرار گرفته اند.

In this study, Mehran and Dehloran groundwater chemical variables were studied using geostatistical methods (kriging and co-kriging). Sodium, chloride, sulfate, TDS and TH of 29 water wells, were chemical analyzed from 2001 to 2014. The method of co-kriging and kriging interpolation was done using Arc GIS 10 software. Lower RMSE and strong spatial structure were used to select the appropriate model to fit the experimental variogram. The results of RMSE and MAE showed that the co-kriging is better than the kriging method. This is due to a low RMSE and MAE in co-kriging method indicates the high precision and lower error, and the results show that water quality data in this area are the strong correlation and their spatial structure follow spherical and exponential models. Finally, zoning map of the study area were obtained using co-kriging method, fuzzy logic and Sholer classification. According to the final map, 32, 18 and 50% of the area are suitable for drinking, relatively good and inappropriate, respectively. The results showed that water quality in the study area is not desirable for drinking. Areas with high concentrations of the warning threshold are located next to each other and in inappropriate zoning map class with overlay zoning map and the map of Hot spot analysis.