تعیین ارتباط هیدرولیکی چشمه‌های تاقدیس کینو (استان خوزستان) با استفاده از داده‌های هیدروشیمیایی، روش تحلیل مؤلفه اصلی (PCA) و خوشه‌ سلسله مراتبی (HCA)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 عضو هیات علمی گروه زمین شناسی

2 دانشگاه شهید چمران اهواز ک

3 دانش آموخته گروه زمین شناسی، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید چمران اهواز

چکیده

در یک دهه اخیر مدیریت منابع آب کارستی به دلیل نقش ویژه آن‌ها در تامین آب‌شرب، مورد توجه قرارگرفته‌است. در این راستا این تحقیق به بررسی ویژگی‌های هیدروشیمیایی چشمه‌های واقع در تاقدیس کینو در استان خوزستان می‌پردازد هدف این تحقیق تعیین ارتباط هیدرولیکی وعوامل مؤثر بر کیفیت شیمیایی چشمه‌ها با به‌کارگیری داده‌های هیدروشیمیایی و بهره‌گیری از روش‌های تحلیل‌ مؤلفه‌ اصلی(PCA) و خوشه‌ سلسله‌ مراتبی(HCA) می‌باشد. نتایج روش تحلیل مؤلفه‌های‌اصلی نشان‌داد، دوعامل بیش‌ترین تاثیر را برکیفیت شیمیایی چشمه‌های تاقدیس دارند. عامل اول شامل متغیرهای منیزیم، بی‌کربنات، سدیم، کلر، کل مواد جامد محلول و هدایت الکتریکی که خصوصیات کیفی چشمه‌های آب سرده و موری تحت تاثیر این عامل قراردارد. جهت بررسی ارتباط هیدرولیکی چشمه‌ها از روش تحلیل‌خوشه‌سلسله‌مراتبی در حالت Q-mode استفاده‌گردید. براساس نتایج این تحلیل چشمه‌های تاقدیس کینو در دو خوشه اصلی قرار می‌گیرند که نشان دهنده ارتباط هیدرولیکی بین این چشمه‌ها در هر خوشه می‌باشد. نتایج روش تحلیل‌خوشه‌ای در حالت R-mode نیز تایید کننده روش Q-modeمی‌باشد. جهت بررسی و شناخت فرایندهای شیمیایی موجود در چشمه ها از نمودار پایپر و نسبت‌های‌ یونی استفاده‌شد. نتایج این بررسی نشان‌داد چشمه‌ S1 با S2 و چشمه‌ S3 با S4 دارای ارتباط هیدرولیکی می باشد

کلیدواژه‌ها


Adepelumi. A.A., Ako. B., Ajayi. T., Afolabi. O., Omotoso. E., 2009, Delineation of saltwater intrusion into the freshwater aquifer of Lekki Peninsula, Lagos, Nigeria: Environmental Geology, Vol: 56, No: 5, p:927-933.
Andre. L., Franceschi. M., Pouchan. P., Atteia. O., 2005, Using geochemical data and modelling to enhance the understanding of groundwater flow in a regional deep aquifer, Aquitaine Basin, south-west of France, Journal of Hydrology, Vol: 305, No:1-4, p: 40-62.
Banoeng-Yakubo. B., Yidana. SM., Nti. E., 2009, Hydrochemical analysis of groundwater using multivariate statistical methods the Volta region, Ghana: KSCE Journal of Civil Engineering, Vol: 13, No: 1, p: 55-63.
Farshadfar. E., 2009, Multivariate statistical principles and methods, Razi University press, p: 754 (In Persian)
Fetter. C., 1999, Transformation, retardation, and attenuation of solutes. Contaminant Hydrogeology, Prentice-Hall, Inc., Upper Saddle River, New Jersey
Gibbs. R.J., 1970, Mechanisms controlling world water chemistry, Science, Vol: 170, No: 3962, p: 1088-1090.
Guler. C., Thyne. G.D., McCray. J.E., Turner. A.K., 2002, Evaluation of graphical and multivariate statistical methods for classification of water chemistry data, Hydrogeology Journal, Vol: 10, No, 4, p: 455-474
Ghobadi. M.H., Karami. R., 2005, The necessity to pay attention to the physical and chemical properties of carbonate rocks in the Karst engineering geology studies, fourth conference on engineering geology and environment. [In Persian]
Howard. F.W., Mulling. E., 1996, Hydrochemical analysis of groundwaterflow and saline intrusion in the Clarendon basin, Jamaica, Ground water, Vol: 34, p: 801-810
Karimi. H., 2008, Methodology of Using Hydrochemistry, Budget and Geology Studies in Determining the Hydraulic Relationship between Water Resources (Case Study: North of Izeh City), 12th Conference of Iranian Geological Society. [In Persian]
Khosravi. H., Moradi. A., Darabi. H., 2015, Identification of homogeneous regions in terms of groundwater quality using factor analysis and cluster analysis; Case study, Qir plain of Fars province, Scientific and Research Journal of Irrigation Engineering, Vol: 6, p: 119-133. [In Persian]
Mohammadi. S., Zare. M., Sharifzad. B., 2009, Using Multivariate Statistical Analysis in Coastal Aquifer Underground Water Management, Eighth International Conference on Urban Engineering, Shiraz-Iran. [In Persian]
Oinam. J.D., Ramanathan, A., Singh, G., 2012, Geochemical and statistical evaluation of groundwater in Imphal and Thoubal district of Manipur, India: Journal of Asian Earth Sciences, Vol: 48, p: 136-149
Shokouhifar. M., Izadpanah. Z., 2013, Evaluate relationship between TDS, EC, HCO3 and Cl with Karun river discharge in cold and warm seasons of the year using regression analysis, the first national conference challenges of water resources and agriculture. Islamic Azad University of Khorasgan [In Persian]
Voudouris. K., Panagopoulos. A., Koumantakis. J, 2000, Multivariate statistical analysis in the assessment of hydrochemistry of the Northern Korinthia Prefecture Alluvial Aquifer system (Peloponnese, Greece): Natural Resources Research, Vol: 9, No: 2, p: 135-146