برآورد میزان تغذیه سالانه قنات‌های دشت گناباد به وسیله روش‌های ایزوتوپی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشکده علوم زمین، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران

چکیده

دشت گناباد در منطقه خشک و نیمه خشک قرار دارد. مهمترین روش استفاده از آب‌های زیرزمینی در این منطقه قنات است. در دشت گناباد سالانه حدود 5/19 میلیون مترمکعب آب زیرزمینی از طریق 26 رشته قنات با دبی های متغیر حدود 10 تا 120 لیتر در ثانیه تخلیه می‌گردد. در این تحقیق از 6 رشته قنات مهم دشت نمونه‌برداری شده و در آنها آنالیزهای ایزوتوپی با هدف تعیین میزان تغذیه سالانه قنات‌ها انجام شده است. نتایج ایزوتوپ‌های پایدار اکسیژن 18 و دوتریم نشان می‌دهد تغذیه قنات‌ها از طریق نفوذ آب بارش درون درز و شکاف‌های سازندهای آهکی و ماسه‌سنگی جنوب حوضه و همچنین نفوذ آب‌های سطحی حاصل از بارش در مخروط‌های آبرفتی دانه درشت حاشیه ارتفاعات حوضه اتفاق می‌افتد. خط شیب ایزوتوپی منطقه نشان می‌دهد تغذیه قنات‌ها از محدوده‌ای در ارتفاعات بین 2000 تا 2700 متر حوضه منشأ می‌گیرد. میزان آبدهی و ترکیب ایزوتوپی قنات‌ها در فصل تر و خشک و ترکیب ایزوتوپی بارش‌ سالانه نشان می‌دهد حدود 28 تا 39 درصد آبدهی قنات‌ها مربوط به بارش‌های همان سال می‌باشد.

کلیدواژه‌ها


Ako Ako, A., Shimada, J., Hosono, T., Ichiyanagi, K., Elambo Nkeng, J., Eneke Takem Eyong, G., Njila Roger, N., 2012. Hydrogeochemical and isotopic characteristics of groundwater in Mbanga, Njombe and Penja (Banana Plain), Cameroon. Journal of African Earth Sciences 75, 25-36.
Alsaaran, N., 2006. Using environmental isotopes for estimating the relative contributions of groundwater recharge mechanisms in an arid Basin, Central Saudi Arabia. Arabian Journal for Science and Engineering 31, 3-13.
Ben Musa, A., Mzali, H., Zouari, K., Hezzi, H., 2014. Hydrochemical and isotopic assessment of groundwater quality in the Quaternary shallow aquifer, Tazoghrane region, north-eastern Tunisia. Quaternary international 338, 51-58.
Clark, I., Fritz, P., 1997. Environmental Isotopes in Hydrogeology. Lewis Publishers, NewYork, p. 328.
Dindan, K., Bouchaou, Y., Hsissou, Y., Krimissa, M., 2003. Hydrochemical and isotopic characteristics of groundwater in the Souss Upstream Basin, southwestern Morocco. Journal of African Earth Sciences 36, 315-327.
Fontes, J.C., 1976. Isotopes du milieu et cycle des eauxnaturelles: quelques aspects. Ph.D. Thesis, University of Paris.
Gat, J.R., 1996. Oxygen and hydrogen stable isotopes in the hydrological cycle. Annual Review of Earth and Planetary Sciences 24, 225–262.
Gat, J.R., Airey, P.L., 2006. Stable water isotopes in the atmosphere/biosphere/lithosphere interface: Scaling-up from the local to continental scale, under humid and dry conditions. Global and Planetary Change 51, 25–33.
Geological Survey of Iran, 1:100000 geological map of Gonabad.
Geological Survey of Iran, report of 1:100000 geological map of Gonabad, p. 14.
Hamed, Y., Ahmadi, R., Demdoum, A., Bouri, S., Gargouri, I., Ben Dhia, H., Al-Gamal, S., Laouar, R., Choura A., 2014. Use of geochemical, isotopic, and age tracer data to develop models of groundwater flow: A case study of Gafsa mining basin-Southern Tunisia. Journal of African Earth Sciences 100, 418-436.
Hamed, Y., Dhahri, F., 2013. Hydro-geochemical and isotopic composition of groundwater, with emphasis on sources of salinity, in the aquifer system in Northwestern Tunisia. Journal of African Earth Sciences 83, 10-24.
Herczeg, A.L., Leaney, F.W.J., Stadler, M.F., Allan, G.L., Fifield, L.K., 1997. Chemical and isotopic indicators of point-source recharge to a karst aquifer, South Australia. Journal of Hydrology 192, 271–299.
Kandu, T., Mori, N., Kocman, D., Stibilj, V., Grassa, F., 2012. Hydrogeochemistry of Alpine springs from North Slovenia: insights from stable isotopes. Chemical Geology 300–301, 40–54.
Kendall, C., McDonnell, J.J., 1998. Isotope Tracers in Catchment Hydrology. Elsevier, Amsterdam.
Kohfahl, C., Sprenger, C., Benavente, J.B.H., Meyer, H., FernándezChacón, F., Pekdeger, A., 2008. Recharge sources and hydrogeochemical evolution of groundwater in semiarid and karstic environments: a field study in the Granada Basin (Southern Spain). Applied Geochemistry 23, 846–862.
Ladouche, B., Luc, A., Dörfliger, N., 2009. Chemical and isotopic investigation of rainwater in Southern France (1996–2002): Potential use as input signal for karst functioning investigation. Journal of Hydrology 367, 150–164.
Li, J., Liu, J., Pang, Z., Wang, X., 2013. Characteristics of chemistry and stable isotopes in groundwater of the Chaobai River catchment, Beijing. Procedia Earth and Planetary Science 7, 487-490.
Liotta, M., Grassa, F., D'Alessandro, W., Favara, R., Gagliano Candela, E., Pisciotta, A., Scaletta, C., 2013. Isotopic composition of precipitation and groundwater in Sicily, Italy. Applied Geochemistry 34, 199–206.
Mazor, E., 1991. Applied Chemical and Isotopic Groundwater Hydrology. Halsted Press, New York, 274 p.
Papoliyazdi, M., Labafkhaniki, R., Labafkhaniki, M., Jalali, A., Vosoghi, F., 2000. Qasabeh Qanat a myth, Khorasan Water Company Authority, Mashhad, p. 292.
Paternoster, M., Liotta, M., Favara, R., 2008. Stable isotope ratios in meteoric recharge and groundwater at Mt. Vulture volcano, southern Italy. Journal of Hydrology 348, 87–97.
Pu, T., He, Y., Zhang, T., Wu, J., Zhu, G., Chang, L., 2013. Isotopic and geochemical evolution of ground and river waters in a karst dominated geological setting: a case study from Lijiang basin, South-Asia monsoon region. Applied Geochemistry 33, 199–212.
Tsujimura, M., Abe, Y., Tanaka, T., Shimada, J., Higuchi, S., Yamanaka, T., Davaa, G., Oyunbaatar, D., 2007. Stable isotopic and geochemical characteristics of groundwater in Kherlen River basin, a semi-arid region in eastern Mongolia. Journal of Hydrology 333, 47-57.
Vallejos, A., Diaz-Puga, M.A., Sola, F., Daniele, L., Pulido-Bosch., 2015. Using ion and isotope characterization to delimitate a hydrogeological macrosystem, Sierra de Gador (SE, Spain). Journal of Geochemical Exploration 155, 14-25.
Xing, l., Gua, H., Zhan, Y., 2013. Groundwater hydrochemical characteristics and processes along flow paths in the North China Plain. Journal of Asian Earth Sciences 70-71, 250-264.
Zabala, M.E., Manzano, M., Vives, L., 2015. The origin of groundwater composition in the Pampeano Aquifer underlying the Del Azul Creek basin, Argentina. Science of the Total Environment 518-519, 168-188.