دانشگاه آزاد اسالمی واحد اهر فصلنامهی علمی - پژوهشی فضای جغرافیایی *معصومه امالبنین سال هجدهم شمارهی 36 پاییز 7631 صفحات 50-05 دلبری 1 پودینه 2 بررسی روند و الگوی توزیع مکانی کیفیت آب زیرزمینی محدودهی مطالعاتی خاش تاریخ دریافت 94/17/01 : تاریخ پذیرش 99/14/01 : چکیده یکی از روشهای معمول برای تشخیص تغییرات آبوهوایی و آبشناسی تحلیل روند در سری زمانی است. در این مطالعه روند تغییرات کیفی آب زیرزمینی محدودهی مطالعاتی خاش براساس اطالعات 07 ایستگاه ( 01 چاه و 4 قنات) در دورهی آماری ( 0131 تا )0192 به کمک آزمونهای ناپارامتری اسپیرمن و مان - کندال مورد ارزیابی قرار گرفت. شیب خط روند برای همهی متغیرها با استفاده از تخمینگر شیب سن محاسبه شد. خصوصیات کیفی بررسی شده شامل خاصیت اسیدی ( )ph هدایت الکتریکی ( )EC سدیم ( )Na+ درصد سدیم ( )Na% نسبت جذب سدیم ( )SAR سولفات ( )SO4-2 بیکربنات ( )HCO3- کلر ( )Cl- منیزیم ( )Mg2+ کلسیم ( )Ca2+ پتاسیم ( )K+ مجموع کاتیونها مجموع آنیونها سختی کل ( )TH و مقدار کل مواد جامد حل شده در آب ( )TDS بودند. نقشههای توزیع مکانی متغیرهای کیفی به روش کریجینگ با استفاده از نرمافزار ArcGIS تولید گردید. نتایج نشان داد که روشهای بهکار برده شده در این تحقیق در تشخیص ایستگاههایی که کیفیت آب آنها دچار افت بیشتری شده است از عملکرد مشابهی برخوردارند. از بین متغیرهای مورد بررسی EC و TDS در اکثر ایستگاهها روند افزایشی داشتند. کیفیت آب زیرزمینی در ایستگاههای شمارهی 01 و 01 دارای بیشترین روند معنیدار مثبت بود. میانه شیب خط روند در 71 درصد از نمودارهای رسم شده مثبت بود. همچنین بر اساس نقشههای پهنهبندی مقادیر متغیرهای ph SAR Na% و HCO32+ در سال ( )0192 نسبت به )0134( 0 در منطقه افزایش داشتهاند. بهطور کلی نتایج * -0 گروه مهندسی آب دانشکده آب و خاک دانشگاه زابل (. نویسنده مسئول). -2 دانشآموخته کارشناسیارشد منابع آب دانشگاه زابل. E-mail: masoomeh.delbari@uoz.ac.ir '
53 فصلنامه علمی - پژوهشی فضای جغرافیایی سال هجدهم شماره 36 پاییز 7631 مناسب مانند مدیریت و کنترل برداشت از آبهای زیرزمینی برای جلوگیری از کاهش کیفیت آب زیرزمینی در منطقه ضروری به نظر میرسد. کلید واژهها : تحلیل روند کیفیت آب آزمون مان - کندال آزمون اسپیرمن تخمینگر شیب سن روش کریجینگ. مقدمه وجود روند در مشخصههای کیفی آب زیرزمینی به دالیل مختلف نظیر فرآیندهای هیدرولوژیکی و یا تغییرات اقلیمی انکارناپذیر میباشد. تشخیص روند در سری زمانی دادههای هیدرولوژی و کیفیت آب برای مدیریت و استفاده بهینه از منابع آب از اهمیت ویژهای برخوردار است. روشهای آماری مختلفی برای تشخیص و برآورد روند احتمالی متغیرهای کیفی آب وجود دارد. این روشها شامل روشهای سادهای مانند همبستگی و آنالیز رگرسیون آنالیز سریهای زمانی و روشهای مبتنی بر آمار ناپارامتری میباشند. هدف از آزمون روند تعیین مقادیری از متغیر تصادفی است که بهطور کلی در برخی از دورههای زمانی از نظر آماری دچار افزایش (یا کاهش) شده باشد (Helsel.)and Hirsch, 1992 کاربردهای فراوانی از روشهای پارامتری و ناپارامتری برای تشخیص روند در مطالعات کیفیت آب دریاچهها و رودخانهها ( )Zare Garizi et al, 2012; Zetterqvist, 1991; Yu et al, 1993 و کیفیت آب زیرزمینی ( )Dehghani and Kaki, 2013; Lettenmaier, 1997; Holz, 2009 گزارش شده است. روش ناپارامتری مان - کندال )Mann, 1945; Kendall, 1975( 1 از جمله آزمونهای آماری است که بهطور معمول برای ارزیابی اهمیت روند در دادههای آب و هواشناسی مورد استفاده قرار میگیرد. آزمون ضریب همبستگی اسپیرمن (Sneyers, 4 )1990 نیز از دیگر آزمونهای ناپارامتری است که مشابه آزمون مان - کندال توانایی باالیی در تشخیص روند دارد (.)Yue et al, 2002 از طرفی برای محاسبه مقدار شیب خط روند از روش ناپارامتری دیگری به نام تخمینگر شیب سن )Sen, 1968: 1380( 9 استفاده میگردد. روشهای ناپارامتری بهطور عمده برای دادههای هیدرولوژیکی که اغلب دارای چولگی زیاد (غیر نرمال) فصلی و دارای همبستگی سریالی هستند مناسبترند. این روشها قوی و به فرضیات کمتری نیاز دارند (Kundzewicz and.)robson, 2004: 7 در سالهای اخیر از این روشها برای تشخیص روند در متغیرهای کیفی آبهای سطحی و زیرزمینی استفاده شده است Hirsch et al (1982: 107). به بررسی فسفر آب رودخانه کلمد 1 کالیفرنیا در دورهی آماری ( )0972 تا ( )0979 با استفاده از روشهای کندال فصلی و تخمینگر شیب سن پرداختند. براساس نتایج این 3- Mann- Kendall 4- Spearman's Rho 5- Sen's Slope Estimator 6- Klamath تحقیق حاکی از افت کیفیت آب زیرزمینی در منطقه مورد مطالعه طی سالهای اخیر میباشد. لذا ارائه راهکارهای
بررسی روند و الگوی توزیع مکانی کیفیت آب زیرزمینی محدودهی مطالعاتی خاش 72 ) (1993: 61 به بررسی روند کیفیت آب 09 ایستگاه واقع در رودخانه کانساس 7 به کمک روش مان - کندال و تخمینگر شیب سن پرداختند. نتایج نشان داد که متغیرهای ph Cl- SO42- K+ Na+ TH Ca2+ TDS EC فسفر کل آمونیاک و رسوب معلق بهطور عمده از روند کاهشی برخوردار بودند که ناشی از کاهش تخلیه و یا کاهش منابع آلودهکننده بود Aguilar et al (2007: 1615). به شناسایی روند نیترات آب زیرزمینی آبخوان گچی هسبای در بلژیک پرداختند. نتایج نشان داد که رگرسیون خطی و آزمون مان - کندال از نتایج بهتری برخوردار بودهاند. ) Tayfur et al (2008: 157 به بررسی روند متغیرهای هیدروشیمیایی آب زیرزمینی ازمیر ترکیه در دورهی آماری ( )2110-2112 با روشهای آزمایشگاهی پرداختند Bouza-Deano et al (2008: 227). به بررسی روند کیفیت آب رودخانه ابرو اسپانیا توسط سیزده ایستگاه واقع در این رودخانه در یک دورهی آماری 24 ساله به کمک روشهای مان - کندال فصلی و تخمینگر شیب سن پرداختند. نتایج نشاندهنده تغییرات متغیرها بهطور عمده بهدلیل کاهش غلظت فسفات و افزایش سطح ph رودخانه ابرو در دورهی آماری ( )0930-2114 بوده است Boyacioglu and. ) Boyacioglu (2008: 469 روش ناپارامتری مان - کندال را به همراه تخمینگر شیب سن برای بررسی کیفیت آبهای سطحی در هفت ایستگاه واقع در حوضه تاتالی غرب ترکیه در یک دوره 1 ساله بهکار گرفتند. نتایج بهطور عمده حاکی از روند کاهشی غلظت عناصر در منطقه بوده است Holz (2009: 255). به بررسی روند کیفیت و عمق آب حوضه مونتاگا واقع در شمال غربی تاسمانیا پرداخت. در این مطالعه تغییر در کیفیت آب بهعلت شرایط محلی گزارش شده است Wahlin and Grimvall (2010: 217). برای بررسی روند کیفیت آب زیرزمینی سوئد از روش مان - کندال استفاده نمودند. بر اساس نتایج این تحقیق روند مثبت در ظرفیت اسید خنثی و روند منفی در میزان سولفات مشاهده شد Mozejko (2012: 32). به ارزیابی روشهای پارامتری و ناپارامتری برای تشخیص روند کیفیت آب رودخانه اردا در دوره زمانی ( 0990 تا )2117 پرداخت. بر اساس نتایج این تحقیق از بین روشهای مان - کندال اسپیرمن و تحلیل رگرسیونی روشهای مان - کندال و اسپیرمن تقریبا دارای نتایج مشابه بودهاند و روشهای ناپارامتری با توجه به اینکه به فرضیات کمتری احتیاج دارند مناسبتر تشخیص داده شدند و روند منفی در مقادیر ساالنه BOD و COD در سطح ده درصد معنیدار مشاهده شده است. در ایران نیز Afzali and Shahedi (2014: )1440 به بررسی روند تغییرات کمی و کیفی آب زیرزمینی دشت آمل - بابل با آزمون مان - کندال پرداختند نتایج بیانگر کاهش ناچیز سطح آب زیرزمینی و بهبود وضعیت کیفی آب زیرزمینی در منطقه بوده است Abareshi et al. ) (2014: 79 به بررسی روند تغییرات کیفی آب زیرزمینی دشت زرینگل با استفاده از آزمون ناپارامتری مان - کندال و تخمینگر شیب سن پرداختند. نتایج بهدست آمده از پژوهش نشان داد که روند تغییرات غلظت بیشتر متغیرهای کیفی آب زیرزمینی رو به افزایش بوده است Dinpashoh et al (2015: 55). به تحلیل روند تغییرات کیفیت آب زیرزمینی در دشت شبستر - صوفیان با استفاده از آزمون مان - کندال و تخمینگر شیب سن پرداختند. نتایج 7- Kansas تحقیق تغییرات یکنواختی در جهت افزایش فسفر آب بهوجود آمده که به علت تخلیه آب بوده است Yu et al.
52 فصلنامه علمی - پژوهشی فضای جغرافیایی سال هجدهم شماره 36 پاییز 7631 متغیرها روند افزایشی معنیدار را تجربه نمودند. همچنین نتایج آزمون شیبخط روند نیز نشان داد که در دوره پرآب کیفیت آب زیرزمینی رو به بهبود و در دوره کمآب رو به نزول است Kolahdouzan et al (2015: 233). به بررسی تغییرات کیفیت آب زیرزمینی دشت میاندوآب طی یک دوره 01 ساله با روش مان - کندال اصالح شده برای ماههای کم آب و پر آب پرداختند. نتایج این تحقیق نشان داد بیشتر متغیرهای مورد بررسی دارای روند صعودی هستند. نتایج تخمینگر شیب سن نشان داد که روند تغییرات پارامترهای SAR و EC برای هر دو دوره پر آب و کم آب در حال افزایش است. در سالهای اخیر از روشهای زمینآماری برای پیشبینی الگوی مکانی خصوصیات کیفی و کمی آب زیرزمینی بهمنظور برنامهریزی و مدیریت صحیح منابع آب زیرزمینی استفاده شده است Adhikary et al (2010: 599). به بررسی آلودگی آبهای زیرزمینی در غرب دهلی نو هند با استفاده از روشهای زمینآماری کریجینگ معمولی و کریجینگ شاخص پرداختند Delbari et al (2013). نقشههای پهنهبندی EC و SAR را با استفاده از روشهای زمینآماری بهدست آوردند. منابع آب زیرزمینی در محدوده خاش به لحاظ کمی و کیفی از اهمیت فراوانی برخوردار است. از آنجا که هیچ تحقیقی تاکنون بهمنظور بررسی روند کیفیت آب زیرزمینی در این منطقه صورت نگرفته است انجام این پژوهش ضروری به نظر میرسد. در این تحقیق سعی بر این است تا روند تغییرات کیفیت آب زیرزمینی خاش در دوره آماری ( )0131-0192 با استفاده از آزمونهای ناپارامتری اسپیرمن مان - کندال و تخمینگر شیب سن بررسی گردد. همچنین بهمنظور تعیین توزیع مکانی متغیرهای کیفی روش زمینآماری کریجینگ در سالهای ( 01344 و )0192 مورد استفاده قرار گرفت. منطقه مورد مطالعه محدوده مطالعاتی خاش واقع در استان سیستانوبلوچستان یکی از محدودههای مطالعاتی حوضه تلفیق رودخانههای هامون ماشکیل میباشد. این محدوده بین طولهای جغرافیایی 10-11 تا 10-49 شرقی و 27-49 تا 23-41 شمالی در دامنه جنوبی و شرقی کوه تفتان واقع است. باالترین نقطهی منطقه 1940 متر از سطح دریا ارتفاع دارد و نواحی خروجی دارای ارتفاع 0211 متر از سطح دریای آزاد میباشد. این محدوده شامل دو دشت یکپارچه به نامهای خاش و پشتکوه میباشد. متوسط دمای ساالنه دشتهای خاش و پشتکوه بهترتیب برابر 03/1 و 21/1 درجه سانتیگراد و متوسط بارندگی ساالنهی آنها بهترتیب حدود 070 و 049 میلیمتر میباشد. میزان تبخیر در محدوده مطالعاتی خاش از 2111 میلیمتر در نواحی شمالی حوضه دشت خاش به 4111 میلیمتر در حوضه دشت پشتکوه میرسد (Zagros.)Sangab Consultants, 2011 خصوصیات کیفی آب زیرزمینی مورد بررسی در این پژوهش شامل خاصیت اسیدی ( )ph هدایت الکتریکی ( )EC سدیم ( )Na+ درصد سدیم ( )Na% نسبت جذب سدیم ( )SAR سولفات ( )SO4-2 یون بیکربنات ( )HCO3- کلر ( )Cl- منیزیم ( )Mg2+ کلسیم ( )Ca2+ پتاسیم ( )K+ مجموع کاتیونها مجموع آنیونها سختی کل ( )TH و کل مواد جامد حل شده در آب ( )TDS میباشد. اطالعات مربوط به این خصوصیات نشان داد که در دوره پرآب 20 درصد از ایستگاهها و در دوره کمآب 22 درصد از ایستگاهها در بیش از نیمی از
72 بررسی روند و الگوی توزیع مکانی کیفیت آب زیرزمینی محدودهی مطالعاتی خاش اخذ شد. بهدلیل اینکه نمونهبرداری در برخی از چاههای منطقه فقط سالی یک بار انجام گرفته بود از اینرو محاسبات بهصورت ساالنه انجام گرفت. از طرف دیگر با توجه به در دسترس و کاملتر بودن دادههای سه ماهه آخر سال از این دادهها برای بررسی روند کیفیت آب زیرزمینی محدوده مورد مطالعه استفاده گردید. تحلیل زمینآماری مشخصههای کیفی در ابتدا و انتهای دورهی مورد بررسی و با توجه به کاملتر بودن آمار سالهای ( 0134 و )0192 برای این دو سال و بر اساس اطالعات چاهها انجام گرفت (. شکل )0 موقعیت ایستگاههای مورد مطالعه را نشان میدهد. شکل :1 موقعیت ایستگاههای منتخب در محدودهی مطالعاتی خاش (ایستگاههای شماره 11 9 1 و 11 قنوات هستند) مواد و روشها آزمون مان - کندال آزمون مان - کندال ( )MK از جمله روشهای ناپارامتری است که برای ارزیابی روند در دادههای هواشناسی و هیدرولوژی بهکار میرود. آماره مان - کندال ( )S به شرح رابطه ( )0 برآورد میگردد (Mann, 1945; Kendall, :)1975 رابطه ( )0 ; i j n n n 1 ) S sgn( x j x i i 1 j i 1 در این رابطه n طول سری زمانی Xi و Xj بهترتیب مقادیر متغیر در سری زمانی i و j میباشند sgn (X). تابع عالمت بوده و بهصورت رابطه ( )2 تعریف میشود : در 07 ایستگاه ( 01 چاه و 4 قنات) برای سالهای ( 0131 تا )0192 از شرکت آب منطقهای استان سیستانوبلوچستان
65 فصلنامه علمی - پژوهشی فضای جغرافیایی سال هجدهم شماره 36 پاییز 7631 رابطه ( )2 if (X j X i ) 0 if (X j X i ) 0 مقادیر مثبت (منفی) S نشاندهنده روند رو به باال (پایین) میباشد (.)Salmi et al, 2002 بر اساس نتایج Mann ) (1945 و ) Kendall (1975 وقتی n 8 باشد آماره S دارای توزیع تقریبا نرمال با میانگین صفر و واریانس بهدست آمده از رابطه ( )1 میباشد : رابطه ( )0 q 1 n ( n () n 5 ) t m ( t m 1)(2t m 5) 18 m 1 Var (S) در این رابطه اندیس m نشاندهنده شماره دسته m ام است که دارای دادههای مشابه هم در ترتیب تاریخی میباشند. 3tm تعداد دادههای یکسان در دسته m ام میباشند و q تعداد دستهها میباشد. آماره آزمون مان - کندال استاندارد شده ZMK از رابطه ( )4 محاسبه میگردد : S 0 رابطه ( )4 S 1 ) Var (S S 0 S 0 S 1 ) Var (S 0 Z MK آماره آزمون MK استاندارد شده ZMK از توزیع نرمال استاندارد با میانگین صفر و واریانس یک پیروی میکند (Yue.)et al, 2002 پذیرش فرض صفر این آزمون بر تصادفی بودن و فقدان روند در سری دادهها و پذیرش فرض یک (رد فرض صفر) بر وجود روند در سری دادهها داللت دارد. فرض صفر در صورتی پذیرفته میشود که قدر مطلق ZMK محاسبه شده از مقدار Z نرمال استاندارد در سطح معنیداری α کمتر باشد. در این مطالعه سطوح معنیداری یک پنج و ده درصد مورد استفاده قرار میگیرد. در صورتیکه قدر مطلق ZMK محاسبه شده بزرگتر از مقدار آستانهای 0/149 باشد روند دادهها در سطح ده درصد معنیدار و در غیر این صورت غیر معنیدار فرض میگردد بههمین صورت اگر ZMK محاسبه شده بزرگتر از ارقام 0/91 و 2/11 باشد روند دادهها بهترتیب در سطح پنج و یک درصد معنیدار فرض میگردد. آزمون اسپیرمن آزمون ضریب همبستگی رتبهای اسپیرمن از دیگر آزمونهای آماری ناپارامتری است که برای تشخیص روند در سریهای زمانی بهکار برده میشود (.)Sneyers, 1990; Lehmann, 1975 فرض صفر در این آزمون حاکی از این 8- Number of ties if (X j X i ) 0 1 sgn( X) 0 1
13 بررسی روند و الگوی توزیع مکانی کیفیت آب زیرزمینی محدودهی مطالعاتی خاش همبستگی اسپیرمن ( )ρsp از رابطه زیر برآورد میگردد ( :)Sneyers, 1990 رابطه ( )9 6 i 1 D i n ) n (n 2 1 sp 1 در این رابطه n تعداد کل دادهها در سری زمانی و Di اختالف بین رتبهها میباشد که از رابطه ( )1 محاسبه میگردد : D i R Xi R yi رابطه ( )1 که در آن Rxi رتبه داده در سری زمانی مرتب شده از نظر زمان وقوع و Ryi رتبه داده در سری زمانی مرتب شده بهصورت صعودی میباشد. براساس فرض صفر توزیع ρsp تقریبا نرمال با میانگین صفر و واریانس محاسبه شده براساس رابطه ( )7 میباشد ( :)Sneyers, 1990; Lehmann, 1975 n 1 رابطه ( )7 Var ( sp ) آماره آزمون اسپیرمن استاندارد شده ZSR از رابطه ( )3 محاسبه میشود : n 2 رابطه ( )3 1 sp Z SR sp در این آزمون اگر قدر مطلق ZSR محاسبه شده بزرگتر از عدد 0/149 باشد فرض صفر مبنی بر عدم وجود روند در سطح معنیداری 01 درصد رد میشود و بر عکس فرض مخالف مبنی بر وجود روند در بین دادهها پذیرفته میشود. برای سطح معنیداری 9 و 0 درصد عدد مذکور بهترتیب 0/91 و 2/11 میباشد. شیب خط روند در صورتیکه روند خطی در یک سری زمانی وجود داشته باشد میتوان شیب واقعی (تغییرات در واحد زمان) را که نشاندهنده شیب روند یکنواخت در مجموعه دادهها میباشد با استفاده از یک روش ناپارامتری ساده برآورد نمود (.)Sen, 1968 مراحل کار بدین ترتیب است که ابتدا برای هر جفت داده مشاهدهای Xi و Xj که بهترتیب در زمانهای i و )j>i( j به وقوع پیوستهاند شیب سن ( )βk از رابطه ( )9 محاسبه میگردد : رابطه ( )9 k 1,..., N X j Xi k j i در این رابطه N= n (n-1)/ 2 تعداد کل شیبها میباشد و n تعداد بازههای زمانی است. پس از مرتب کردن سری زمانی شیبها شیب خط روند ( )βmed از محاسبه میانه این سری زمانی بهدست میآید. مقادیر مثبت βmed نشاندهنده روند افزایشی و مقادیر منفی نشاندهنده روند کاهشی در سری دادهها میباشد. فاصله اطمینان ( )Cα و مقادیر M1 و M2 بهترتیب از روابط ( )00( )01 و ( )02 استخراج میگردند ( :)Hajjam et al, 2007 است که دادهها مستقلاند فرض مخالف در این آزمون حاکی از وجود روند در دادهها میباشد. آماره ضریب
فصلنامه علمی - پژوهشی فضای جغرافیایی سال هجدهم شماره 36 پاییز 7631 65 رابطه ( )00 N C M1 رابطه ( )02 N C M2 در این روابط Z1 آماره توزیع نرمال استاندارد میباشد M1. ا مین و M2+1 ا مین شیبها بهعنوان حدود اعتماد باال و پایین انتخاب میگردند. - کریجینگ معمولی روش کریجینگ معمولی بهعنوان بهترین تخمینگر خطی نااریب 01 با حداقل نمودن واریانس خطاها به تخمین مقادیر مجهول میپردازد (.)Isaaks and Srivastava, 1989 تخمینگر کریجینگ معمولی مقدار متغیر در نقطه دلخواه را براساس یک رابطه خطی وزنی مقادیر معلوم متغیر در همسایگی آن نقطه برآورد میکند (Isaaks and :)Srivastava, 1989 ) m( u ) m(u رابطه ( )01 OK i i 1.Z(u i ), OK i i Z OK (u ) که در این رابطه Z OK (u ) مقدار تخمین زده شده در موقعیت i OK u وزن نسبت داده شده به متغیر در نقطه ui ) Z(u i مقدار مشاهده شده متغیر در نقطه i ام و ) m (u تعداد نقاط همسایگی است. یافتهها و بحث روش مان - کندال مقادیر آمارهی ZMK مان - کندال متغیرهای کیفی محدودهی مطالعاتی خاش در (جدول )0 نشان داده شده است. بهطوری که از این جدول میتوان استنباط کرد درصد روند مثبت معنیدار در سطوح 9 01 و 0 بهترتیب برابر 11/13 11/99 و 14/44 میباشد. درصد روند منفی معنیدار در همین سطوح بهترتیب برابر 11/92 11/19 و 19/91 میباشد. از مقایسه این درصدها در سطوح معنیداری مختلف مشاهده میگردد که روند مثبت معنیدار در هر سه سطح باالتر از روند منفی معنی دار بوده است. این نتایج حاکی از افزایش غلظت متغیرهای کیفی مورد بررسی و در پی آن کاهش کیفیت آب زیرزمینی محدودهی مطالعاتی خاش میباشد. متغیرهای EC و TDS در همهی ایستگاهها به غیر از ایستگاههای شمارهی 02 9 1 9 1 و 01 از روند مثبت برخوردار بوده است. متغیرهای مجموع کاتیونها و آنیونها در ایستگاههای شمارهی 01 4 و 01 روند افزایشی و در ایستگاههای شمارهی 1 و 9 روند 9- Ordinary Kriging 10- Best Linear Unbiased Estimator رابطه ( )01 ) Var (S C Z1
بررسی روند و الگوی توزیع مکانی کیفیت آب زیرزمینی محدودهی مطالعاتی خاش 11 فقط در سطح 01 درصد و برای ایستگاههای شمارهی 1 و 7 روند مثبت داشته است. نسبت جذب سدیم ( )SAR فقط برای ایستگاههای شمارهی 01 و 09 روند افزایشی داشته است. متغیر TH در ایستگاههای شمارهی 01 و 01 روند مثبت داشته است. ایستگاههای شمارهی 01 9 0 و 09 روند افزایشی را در یون بیکربنات ( )HCO3- تجربه کردهاند. روند تغییرات Ca2+ فقط در ایستگاه شمارهی 4 مثبت و در سایر ایستگاهها منفی یا صفر بوده است. متغیر Na+ در ایستگاههای شمارهی 01 و 09 روند افزایشی داشته است. روند تغییرات درصد سدیم در ایستگاههای شمارهی 1 و 09 مثبت و در ایستگاه شمارهی 01 منفی بوده است. ایستگاههای 01 00 01 3 4 2 و 07 روند مثبت در متغیر K+ را داشتهاند. متغیر Cl- در ایستگاههای 01 09 01 2 و 07 روند مثبت داشته است. از طرفی متغیرهای کیفی مورد بررسی در ایستگاههای 02 9 1 و 01 هیچ روند مثبتی از خود نشان ندادند. در مجموع ایستگاه 01 بیشتری ن روند مثبت متغیرهای کیفی را دارا بوده است. بعد از این ایستگاه ایستگاههای 07 01 و 4 بیشترین مجموعههای معنیدار مثبت را به خود اختصاص دادهاند. با توجه به روند مثبت اکثر متغیرهای مورد مطالعه کیفیت آب زیرزمینی محدودهی مطالعاتی خاش در طول دورهی آماری افت پیدا کرده است. با توجه به نتایج این آزمون کیفیت آب چاههای شمارهی 07 01 01 و 4 دچار افت بیشتری شده است. همچنین از بین متغیرهای مورد بررسی K+ TDS EC و Cl- بیشترین مجموعههای معنیدار را در بین ایستگاهها دارا بودند. روش اسپیرمن آمارهی ZSR حاصل از تحلیل روند تغییرات متغیرهای کیفی آب زیرزمینی محدوده مطالعاتی خاش با استفاده از آزمون ناپارامتری اسپیرمن در (ادامه جدول )5 نشان داده شده است. با توجه به این جدول متغیرهای کیفی ایستگاههای شمارهی 09 01 4 و 01 روندهای مثبت بیشتری نسبت به سایر ایستگاهها داشتهاند. در میان متغیرهای کیفی مورد بررسی متغیرهای Ca2+ و SO42- از روندهای منفی بیشتری در اکثر ایستگاهها برخوردار بودند. بیشترین روند مثبت معنیدار متعلق به متغیرهای EC و TDS بوده است. پس از این متغیرها متغیرهای Na% K+ TH Cl- و HCO3- بیشترین روندهای مثبت معنیدار را در اکثر ایستگاهها به خود اختصاص دادهاند. متغیر SO42- در اکثر ایستگاهها روند کاهشی داشته است. متغیرهای SO42- مجموع کاتیونها و Mg2+ تنها متغیرهایی بودهاند که بهترتیب در ایستگاههای 01 01 و 01 دارای روند مثبت معنیدار بودهاند. مجموع آنیونها در ایستگاههای 9 1 و 01 دارای روند منفی و در ایستگاههای 4 و 01 دارای روند مثبت بوده است. متغیر Na+ در ایستگاههای 00 01 و 09 روند مثبت داشته است. متغیر SAR در ایستگاههای 9 و 01 از روند منفی و در ایستگاههای 01 و 09 از روند مثبت برخوردار بوده است. متغیر ph تنها در ایستگاههای 1 و 01 دارای روند مثبت بوده است. از (جدول )2 استنباط میگردد که 17/29 درصد از آمارههای محاسبه شده برای متغیرهای کیفی آب زیرزمینی این منطقه حاکی از معنیدار بودن آمارهها در سطح 01 درصد و یا کمتر بوده است. از این درصد معنیداری 99 درصد دارای روند مثبت معنیدار و 40 درصد دارای روند منفی معنیدار بودهاند. با توجه به باالتر بودن درصد روند مثبت معنیدار اغلب کاهشی معنیدار داشتهاند. متغیرهای کیفی Mg2+ و SO42- در هیچ ایستگاهی روند مثبت معنیدار نداشتهاند. متغیر ph
63 فصلنامه علمی - پژوهشی فضای جغرافیایی سال هجدهم شماره 36 پاییز 7631 آماری افت پیدا کرده است. شیب خط روند (جدول )1 میانه شیب خط روند متغیرهای کیفی آب زیرزمینی را در مقیاس ساالنه برای هر یک از ایستگاهها نشان میدهد. با توجه به این جدول 91 درصد از متغیرهای کیفی دارای روند مثبت 19 درصد دارای روند منفی و 00 درصد بدون روند بودهاند. روند مثبت حاکی از افزایش غلظت متغیرها طی 01 سال مورد بررسی میباشد. بهعنوان مثال رقم میانهی 32/37 میلیگرم در لیتر برای متغیر TDS نشاندهنده این است که هر ده سال مقدار 323/7 میلیگرم در لیتر به مقدار TDS افزوده میشود. بیشترین تعداد شیبهای مثبت مربوط به ایستگاه شمارهی 01 و بیشترین تعداد شیبهای منفی مربوط به ایستگاه شماره 02 میباشد. نمودارهای باکس - ویسکر برای همهی متغیرهای کیفی آب زیرزمینی رسم شد (شکل.)2 در این نمودار پارهخط موجود در داخل مستطیلها نشان دهندهی میانه شیب خط روند به ازای هر متغیر در بین ایستگاههای مورد بررسی است. قسمت پایین هر مستطیل نشان دهندهی صدک 29 و قسمت باالی آن نشان دهندهی صدک 79 است. انتهای خطوط قائم در قسمت پایین و باالی هر نمودار بهترتیب نشاندهندهی حداقل و حداکثر شیب خط روند در بین ایستگاهها میباشد. با توجه به نمودارهای رسم شده مالحظه میگردد که در 71 درصد نمودارهای رسم شده میانه شیبهای خط روند متغیرهای کیفی مثبت بوده است. این نشان دهنده این است که با توجه به میانه در هر سال به غلظت متغیرهای موجود در آب زیرزمینی محدودهی مطالعاتی خاش افزوده میشود و کیفیت آب زیرزمینی با توجه به زمان سیر نزولی داشته است. باالترین شیب خط روند برای متغیر EC برابر 019/9 دسیزیمنس بر متر بوده است که در ایستگاه پیزومتری شماره 01 مشاهده شده است. باالترین مقدار SAR در همین ایستگاه و برابر 1/29 بوده است. از اینرو این ایستگاه از نظر EC و SAR نسبت به سایر ایستگاهها دچار افت بیشتری شده است. با اینحال با توجه به روش طبقهبندی ویلکوکس و استفاده از نمودار آن که کاربردیترین روش برای طبقهبندی آب از نظر کشاورزی در مطالعات هیدرولوژی است ( )Alizadeh, 2010 این آب از نظر کشاورزی در کالس C1- S1 قرار دارد بهعبارت دیگر این آب برای مصارف کشاورزی مشکلی ندارد. باالترین مقدار شیب خط روند TDS و TH بهترتیب برابر 32/37 و 20/11 میلیگرم در لیتر مربوط به ایستگاه شماره 01 میباشد. کیفیت آب این چاه با گذشت زمان دچار افت شده است اما با توجه به جدول استانداردهای مواد شیمیایی آب آشامیدنی ( )Alizadeh, 2010 این مقادیر در حد مجاز بوده و برای مصارف شرب مشکلی ندارد. کمترین مقدار شیب EC و SAR بهترتیب برابر -94/2 و -1/00 مربوط به چاه شمارهی 01 (ایستگاه گزو در شمالغربی منطقه) میباشد. از اینرو در بین ایستگاههای مورد بررسی این چاه دارای باالترین کیفیت آب برای کشاورزی میباشد. در بین ایستگاههای مورد بررسی ایستگاههای شمارهی 09 04 0 3 01 و 01 از شیبهای مثبت بیشتری نسبت به سایر ایستگاهها برخوردار بودهاند. از اینرو کیفیت آب این ایستگاهها نسبت به سایر ایستگاهها در سطح پایینتری قرار داشته است. با توجه به نتایج حاصل از تخمینگر شیب سن متغیرهای EC متغیرهای مورد مطالعه میتوان نتیجه گرفت که کیفیت آب زیرزمینی محدودهی مطالعاتی خاش در طول دورهی
بررسی روند و الگوی توزیع مکانی کیفیت آب زیرزمینی محدودهی مطالعاتی خاش 13 متغیر مجموع کاتیونها در 01 و 7 ایستگاه بهترتیب دارای شیب مثبت و منفی بوده است در حالی که مجموع آنیونها در 9 و 3 ایستگاه به ترتیب دارای شیب مثبت و منفی بوده است. متغیر Mg2+ در 3 و 7 ایستگاه و متغیر Ca2+ در 1 و 01 ایستگاه بهترتیب دارای شیب مثبت و منفی بودهاند. این در حالی است که متغیر K+ در ایستگاه شماره 01 دارای شیب منفی و در ایستگاه شماره 01 دارای شیب مثبت بوده است. متغیر SO42- در 09 ایستگاه دارای شیب منفی بوده است. شکل :2 نمودارهای باکس - ویسکر شیب خط روند متغیرهای کیفی آب زیرزمینی محدودهی مطالعاتی خاش پیشبینی الگوی پراکنش مکانی متغیرهای کیفی آب زیرزمینی بهمنظور مقایسه الگوی توزیع مکانی متغیرهای کیفی دشت خاش در طی سالهای ( 0131 تا )0192 نقشههای پهنهبندی متغیرهای کیفی مربوط به سالهای ( 0134 و )0192 با استفاده از روش کریجینگ معمولی تهیه گردید (شکل.)1 با توجه به نقشههای ارائه شده باالترین مقادیر مجموع کاتیونها و مجموع آنیونها در هر دو سال ( 0134 و ) 0192 در جنوب محدوده مورد بررسی مشاهده شده است. باالترین مقادیر Mg2+ در سال ( )0134 در اطراف ایستگاه شماره ( 1 شمالشرقی) و ( 02 جنوبغربی) و در سال ( )0192 در اطراف ایستگاههای شمارهی 3 7 1 و ( 09 شمال غربی) مشاهده شده است. باالترین مقادیر برای متغیرهای Na+ و K+ در هر دو سال در جنوب منطقه مشاهده شده است. از طرفی Na% در سال ( )0192 مقداری افزایش نسبت به سال ( )0134 داشته است. بهطوری که در سال ( )0134 باالترین مقادیر در شرق جنوب و غرب منطقه و در سال ( )0192 باالترین مقادیر در جنوب منطقه TDS درصد سدیم ph Cl- HCO3- SAR Na+ و مجموع کاتیونها در اکثر ایستگاهها روند افزایشی داشتهاند.
63 فصلنامه علمی - پژوهشی فضای جغرافیایی سال هجدهم شماره 36 پاییز 7631 TH در سال ( )0134 باالتر از سال ( )0192 بوده است. باالترین مقادیر TH در سال ( )0134 مشابه Mg2+ در اطراف ایستگاههای 1 و 02 مشاهده میشود در حالی که نقشه سال ( )0192 توزیع یکنواختتری از این متغیر را نشان میدهد. نقشه مربوط به TDS نشان می - دهد که در سال ( )0134 باالترین مقادیر در جنوب و شمال منطقه و در سال ( )0192 در نواحی جنوبی مشاهده میشود. از طرفی باالترین مقادیر ph در هر دو سال در نواحی شرقی مشاهده شده است. نقشه مربوط به Ca2+ در سال ( )0134 باالترین مقادیر را در اطراف ایستگاه شماره 02 در حالیکه در سال ( )0192 در نواحی شمالی نشان میدهد. همچنین نقشهها نشان میدهد که مقادیر HCO32+ در سال ( )0192 نسبت به سال ( )0134 در کل منطقه افزایش داشته است. باالترین مقادیر این متغیر در سال ( )0134 مربوط به نواحی جنوبی و در سال ( )0192 مربوط به شمالغربی منطقه میباشد. باالترین مقادیر Cl- و SO42- بهطور مشابه در سال ( )0134 در اطراف چاه شماره ( 1 شمالشرقی) و نواحی جنوبی منطقه و در سال ( )0192 در نواحی جنوبی مشاهده شده است. در مجموع براساس نقشههای ترسیم شده مقادیر متغیرهای ph SAR Na% و HCO32+ در سال ( )0192 نسبت به ( )0134 در منطقه افزایش داشتهاند Daneshvar Vousoughi and Dinpashoh (2013). افزایش متغیرهای مجموع آنیونها مجموع کاتیونها TDS SO42- Na+ EC و Ca2+ در آبهای زیرزمینی دشت اردبیل را گزارش کردهاند. نتایج تحقیق ) Mozejko (2012 از نظر نزدیکی نتایج حاصل از روشهای مان - کندال و اسپیرمن در تشخیص روند کیفیت آب رودخانه اردا با نتایج این تحقیق مطابقت دارد. در مطالعه ایشان روشهای ناپارامتری نسبت به روشهای پارامتری برای تحلیل روند مناسبترتشخیص داده شدند. نتایج تحقیق ) Yu et al (1993 نیز برای بررسی روند کیفیت آب 09 ایستگاه واقع در رودخانه کانساس به کمک روشهای ناپارامتری حاکی از روند کاهشی متغیرهای ph Cl- SO42- K+ Na+ TH Ca2+ TDS EC فسفر کل آمونیاک و رسوب معلق بوده است. این روند کاهشی بهعلت کاهش تخلیه و کاهش منابع آلودهکنندهی مرتبط بوده است. در تحقیق Adhikary et al (2010: )599 غلظت Mg2+ EC و SO4-2 در کل منطقه باال بوده است. در مجموع نتایج آزمون روند متغیرهای کیفی آب زیرزمینی در محدودهی مطالعاتی خاش با آزمونهای مان - کندال اسپیرمن و تخمینگر شیب سن حاکی از روند مثبت اغلب متغیرهای کیفی آب زیرزمینی در اکثر ایستگاههای منطقه بوده است. از عمدهترین عوامل افت کیفیت آب زیرزمینی در این منطقه میتوان به برداشت بیرویه آبزیرزمینی (که موجب ورود آب شور از الیههای زیرین به داخل چاه میگردد) رشد جمعیت پیشرفت زندگی صنعتی و عدم توجه به چگونگی بهرهبرداری علمی از آبهای زیرزمینی اشاره نمود. روند بارندگی ایستگاههای محدودهی مطالعاتی خاش به منظور بررسی عوامل مؤثر بر افت کیفیت آب زیرزمینی این منطقه روند بارندگی نیز در این منطقه مورد بررسی قرار گرفت (. جدول )4 آمارهی Z آزمون مان - کندال و شیب خط روند را برای بارندگی ساالنه در دو ایستگاه بارانسنجی خاش و کوشه واقع در محدودهی مطالعاتی خاش در دورهی آماری ( )0117-0190 نشان میدهد. دیده میشود. برای متغیرهای EC و SAR باالترین مقادیر در هر دو سال مربوط به نواحی جنوبی بوده است. مقادیر
اسماعیل آباد اکبرآباد 1/91 1/44 0/11 0/29 1/95 1/91 1/55 0/17-1/49 1/83-2/13 1/71 1/93-1/50 بلوچ آباد -1/93-1/93-1/92 1/23 1/91-1/01-1/21-1/10-2/12 0/43-1/21-2/31 بیلری 1/13 1/98 1/21 2/51-1/70 1/91 0/01 1/51 1/03 2/52 0/12-0/21 پشت گیابان -1/13-1/13-1/44-0/14 1/91-0/29-1/98-1/07 1/11-2/02 1/31-2/38-2/10 دشت رباط -1/70-1/70-1/70 1/13 1/13 1/07 1/70-0/12 1/15-0/92-0/29-1/13 دوربن 1/0-1/0 1/72 0/01 1/92 1/55 1/12-1/71 2/30 1/11-1/31 1/74 1/72-1/93 3 رستم آباد 1/99 1/99 1/31 0/29 1/31-1/07 2/13 1/07 1/39 2/02 1/21-1/31 1/12 0/01-0/29 عباس آباد -1/92-1/12 1/74 1/40 0/19 1/92 1/92-2/13 0/91 1/12-2/12 0/93-1/01-2/19 علی آباد گرنچین 2/98 2/98 0/21 1/50 2/51 1/07 1/38 1/13 2/12 1/38 0/21 2/12 1/15 ایستگاه 1/31 1/31 0/17 0/29 0/19 1/39 2/55 0/29 2/83-2/83 1/11 1/99-0/11 جدول -1 نتایج روند تغییرات برخی از متغیرهای کیفی آب زیرزمینی محدودهی مطالعاتی خاش با آزمون ناپارامتری مان - کندال ( )1131-1192 * Mg2+ آنیونها مجموع کاتیونها مجموع Na+ K+ Na% EC SAR TH TDS ph Ca2+ HCO3 Cl SO42- بررسی روند و الگوی توزیع مکانی کیفیت آب زیرزمینی محدودهی مطالعاتی خاش 12
02 کلکلی -1/70-1/70-0/17-0/92-1/00-1/07-1/07-1/70-0/29 1/44-1/13-1/03-1/15-1/72 گزو -0/29-0/29-1/44-0/09 1/39-1/39-1/39-1/98-1/70-2/02 1/12-0/14-2/13 04 گل کن 1/21 1/21 1/11 1/12 0/01 0/14 2/55 0/17-0/12 2/38 0/92-2/52-1/13 0/44-2/58 09 ناصرآباد 1/12 1/12-1/12 2/12 0/44 2/83 2/10 2/55-1/98 2/10 0/01-1/15 2/85 2/28-0/41 ناصری 1/33 1/15 0/19 1/70 1/38-2/83 2/98-2/10 1/33 2/98 1/70-1/39 1/50-1/21 07 هامون پشتکوه 0/13 0/13 1/03 1/31 2/51-0/17 1/21 0/27 1/21 1/27 1/32-1/70 ادامه جدول -2 نتایج روند تغییرات برخی از متغیرهای کیفی آب زیرزمینی محدودهی مطالعاتی خاش با آزمون ناپارامتری مان - کندال ( -1192 )1131 * فیض آباد -1/07-1/07 1/44 2/51 1/33-0/44 2/58-2/15 0/94-1/35 ایستگاه مجموع کاتیونها مجموع آنیونها Mg2+ Na+ K+ Na% EC SAR TH TDS ph Ca2+ HCO3 Cl SO42 62 فصلنامه علمی - پژوهشی فضای جغرافیایی سال هجدهم شماره 36 پاییز 7631
12 بررسی روند و الگوی توزیع مکانی کیفیت آب زیرزمینی محدودهی مطالعاتی خاش تعداد ایستگاه با روند مثبت تعداد ایستگاه با روند منفی تعداد ایستگاه بدون روند 02 02 09 04 04 09 3 3 )1131 * * جدول فوق شامل مقادیر آمارهی ZMK مان - کندال میباشد. ارقام پر رنگ نشان دهندهی معنیداری در سطح 9 01 و 0 درصد میباشد که به ترتیب بدون ستاره با یک ستاره و با دو ستاره مشخص شدهاند ph SAR. و Na% بدون واحد Cl- Na+ SO42- HCO3- K+ Mg2+ Ca2+ مجموع کاتیونها و آنیونها بر حسب میلی اکیواالن در لیتر TDS TH برحسب میلیگرم در لیتر و EC برحسب دسیزیمنس بر متر میباشد. ستونهایی که با اعداد 0 و 2 شمارهگذاری شدهاند بهترتیب برابر تعداد روندهای مثبت و منفی متغیرهای کیفی آب زیرزمینی بهصورت مجزا در هر ایستگاه میباشد. اسماعیل آباد اکبرآباد 1/11 1/11 0/12 0/29 2/53 0/04 /33 0/211-1/71 /95 /53-2 1/37 2/58 /15-2 بلوچ آباد -2/50 1/90 0/13-1/10 1/11-2/83 1/21 1/23-2/08 0/93-2/83-2/59 بیلری 0/93 1/18-1/29 1/41 2/15-1/1 1 1/10 0/13 2/39 1/49 2/19 1/10 0/11-1/15 پشت گیابان -1/31-1/31-1/43-0/19 0/00-0/12 1/73-2/21 1/10 1/11-2/23 1/10-2/1-2/11 دشت رباط -1/27 1/92 2/51 1/27 1/30-1/31 1/32-1/81-1/99-1/31 ایستگاه 1/73 0/00 0/91 1/99 2/21 0/41 2/05 1/2-2/09 2/81-1/12 مجموع کاتیونها Mg2+ Na+ K+ Na% EC SAR TH TDS ph Ca2+ HCO3- Cl- SO42- مجموع آنیونها جدول -0 نتایج روند تغییرات برخی از متغیرهای کیفی آب زیرزمینی محدودهی مطالعاتی خاش ( )1131-1192 با آزمون ناپارامتری اسپیرمن * ادامه جدول -1 نتایج روند تغییرات برخی از متغیرهای کیفی آب زیرزمینی محدودهی مطالعاتی خاش با آزمون ناپارامتری مان - کندال ( -1192
02 کلکلی -1/92-1/92-1/39-0/19 1/11-1/02-1/02-1/49-0/03 1/12 1/17 1/29-1/71 گزو -1/31-1/31-0/03-1/93-0/19 0/04-0/20-1/74-2/19-1/39-1/30 /02 1/92-1/38 2/1 04 گل کن 1/04 1/04 1/04 0/29 0/01 2/10 0/17-0/43 2/85 0/22-2/55 1/41 0/23-2/50 دوربن -1/37 3 رستم آباد 0/13 0/13 عباس آباد -2/03 علی آبادگرنچین 1/91 2/81 2/15 1/79 0/94 1/32 0/04 1/39 0/23 1/14 ایستگاه مجموع کاتیونها مجموع آنیونها Mg2+ Na+ 2/99 1/89 1/31 2/99 1/02 2/88 0/00 2/51 2/98-0/00 1/39 1/23 1/39-2/52 0/11-1/32 1/91 0/94 1/02-2/15 1/92-1/27 2/00 1/02 1/92 2/11 1/12-1/31 0/13-0/41 1/3 2/81 1/73-1/97 2/58 1/31 1/21-2/32 0/11-1/31 K+ Na% EC SAR TH TDS ph Ca2+ HCO3 Cl SO42- ادامه جدول -5 نتایج روند تغییرات برخی از متغیرهای کیفی آب زیرزمینی محدودهی مطالعاتی خاش ( )1131-1192 با آزمون ناپارامتری * ادامه جدول -2 نتایج روند تغییرات برخی از متغیرهای کیفی آب زیرزمینی محدودهی مطالعاتی خاش ( )1131-1192 با آزمون ناپارامتری اسپیرمن* فیض آباد -2/11-1/92-1/02 2/15 1/49 2/11 1/40-0/99 2/15-1/17-1/14 1/27 0/49 1/21-1/95 ایستگاه مجموع کاتیونها مجموع آنیونها Mg2+ Na+ K+ Na% EC SAR TH TDS ph Ca2+ HCO3 Cl- SO42- اسپیرمن 35 فصلنامه علمی - پژوهشی فضای جغرافیایی سال هجدهم شماره 36 پاییز 7631
13 بررسی روند و الگوی توزیع مکانی کیفیت آب زیرزمینی محدودهی مطالعاتی خاش 09 ناصرآباد ناصری 1/39 07 هامون پشتکوه 0/03 تعداد ایستگاه با روند مثبت تعداد ایستگاه با روند منفی تعداد ایستگاه بدون روند 02 09 ایستگاه 1/74 0/03 مجموع کاتیونها 1/15 1/74 0/91-1/32 1/10 Mg2+ 0/12 1/30 2/59 Na+ 2/15 1/31 0/94 K+ -0/29-1/93 2/52 Na% 2/10 2/88 2/12 EC -1/11 3-1/31 2/01 SAR 0/29 1/91 2/59 TH 2/10 04 2/88 2/12 TDS -1/10 3 0/42 ph 1/43 02 0/00-1/11 Ca2+ 1/10 1/91 2/55 2/15 HCO3-2/51-1/71-1/12-1/31 Cl- SO42-3 مجموع آنیونها اسپیرمن* جدول 1- میانه شیب خط روند متغیرهای کیفی آب زیرزمینی * جدول فوق مقادیر آمارهی ZSR اسپیرمن است. ارقام پر رنگ نشان دهندهی معنیداری در سطح 9 01 و 0 درصد بوده که بهترتیب بدون ستاره با یک ستاره و با دو ستاره مشخص شدهاند ph SAR. و Na% بدون واحد Cl- Na SO42- HCO3- K+ Mg2+ Ca2+ مجموع کاتیونها و آنیونها بر حسب میلی اکیواالن در لیتر TDS TH برحسب میلیگرم در لیتر و EC برحسب دسیزیمنس بر متر میباشد. ستونهایی که با اعداد 0 و 2 شمارهگذاری شدهاند بهترتیب برابر تعداد روندهای مثبت و منفی متغیرهای کیفی آب زیرزمینی بهصورت مجزا در هر ایستگاه میباشد. ادامه جدول -2 نتایج روند تغییرات برخی از متغیرهای کیفی آب زیرزمینی محدودهی مطالعاتی خاش ( )1131-1192 با آزمون ناپارامتری
اکبرآباد 1/2 1/2 1/20 1/42 49/2 1/02-1/31 19/9-1/20-1/41 بلوچ آباد -0/00-0/0-1/24-1/97 1/21-47/9-1/12-19/12-11/79-1/49 0/19-1/9-0/13 بیلری 1/41 1/41-1/23 91/11-1/11 02 11/31 1/10 1/21 1/1-1/27 پشت گیابان -1/47-1/47-1/11-1/12 1/20-22/29 1/11-1/29-1/9 1/10-1/07-1/01-1/4 02 دشت رباط -1/30-1/30-1/9 21/11 1/02-00/42-1/9 1/13-1/07-1/11-1/12 دوربن 1/12-1/113 1/09 41-2/91 21/19-1/01 1/0 1/07-1/99 3 رستم آباد 1/17 1/0 1/29 11 1/10 7/9 94/17 1/10-1/0 1/0-1/74 عباس آباد -1/02-1/01 1/14 1/41 2/11 1/13-3/01 00/42 1/119-1/1 1/17-1/49 3 جدول -5 مقادیر شیب خط روند ( )β سریهای زمانی متغیرهای کیفی آ ب زیرزمینی (بر حسب واحد متغیر در سال) محدودهی مطالعاتی خاش * اسماعیل آباد 1/22 1/22 1/0 1/21 1/70 43/11-9 19/9 1/10-1/2 1/09 1/2-1/12 ایستگاه مجموع کاتیونها مجموع آنیونها Mg2+ Na+ K+ Na% EC SAR TH TDS ph Ca2+ HCO3 Cl SO42-35 فصلنامه علمی - پژوهشی فضای جغرافیایی سال هجدهم شماره 36 پاییز 7631
فیض آباد -1/0-1/0-1/14 1/13 21-9 21/31-1/11-1/21 1/09-1/49 02 کلکلی -1/11-1/12-1/43-1/11-1/03-00/42-1/13-21 -0/1 1/10-1/24-1/13-1/03 09 گزو -1/11-1/11-1/41-1/111 1/42-94/2-1/00-21/12-29/44-1/11-1/11 1/09-1/13-1/4 09 04 گل کن 1/00 1/0 1/14 1/00 1/13 01/11 1/04-9 21/40-1/02-1/41 09 ناصرآباد 1/07-1/13 0/29 47/9 1/21-01 42/29 1/14-1/2 1/73 1/0-1/94 ناصری 1 /1 1 /1 1 /2 1/12 1/117-0/22 014-1/21 20/11 32/37 1 /2-1/1 1/91-1/0 07 هامون پشتکوه 1/21 1/22 1/09 11-1/11 01/11 19 1/11-1/01 تعداد ایستگاه با روند مثبت 3 02 02 تعداد ایستگاه با روند منفی 3 02 09 تعداد ایستگاه بدون روند 09 ادامه جدول -8 مقادیر شیب خط روند ( )β سری های زمانی متغیرهای کیفی آ ب زیرزمینی (بر حسب واحد متغیر در سال) محدودهی مطالعاتی خاش * علی آباد گرنچین 1/1 1/0 1/99 1/04 019/9 1/29 9/23 73 1/17 1/71-1/13 02 ایستگاه مجموع کاتیونها مجموع آنیونها Mg2+ Na+ K+ Na% EC SAR TH TDS ph Ca2+ HCO3 Cl SO42- بررسی روند و الگوی توزیع مکانی کیفیت آب زیرزمینی محدودهی مطالعاتی خاش 11
فصلنامه علمی - پژوهشی فضای جغرافیایی سال هجدهم شماره 36 پاییز 7631 33 0192 0134 مجموع آنیونها 0192 Mg2+ -0192 Na+ -0192 مجموع آنیونها 0134 Mg2+ -0134 Na+ -0134 شکل :1 نقشه توزیع مکانی متغیرهای کیفی دشت خاش مجموع کاتیونها مجموع کاتیونها
بررسی روند و الگوی توزیع مکانی کیفیت آب زیرزمینی محدودهی مطالعاتی خاش Na% -0192 Na% -0134 EC -0192 SAR -0192 EC -0134 SAR -0134 ادامه شکل :1 نقشه توزیع مکانی متغیرهای کیفی دشت خاش K+ -0192 K+ -0134 13
فصلنامه علمی - پژوهشی فضای جغرافیایی سال هجدهم شماره 36 پاییز 7631 33 TDS -0192 TDS -0134 ph -0192 Ca2+ -0192 ph -0134 Ca2+ -0134 ادامه شکل :1 نقشه توزیع مکانی متغیرهای کیفی دشت خاش TH -0192 TH -0134
بررسی روند و الگوی توزیع مکانی کیفیت آب زیرزمینی محدودهی مطالعاتی خاش Cl- -0192 SO42--0192 HCO32+-0134 Cl- -0134 SO42--0134 ادامه شکل :1 نقشه توزیع مکانی متغیرهای کیفی دشت خاش با توجه به آزمون مان - کندال هر دو ایستگاه دارای روند منفی در میزان بارش ساالنه بودهاند. بهطوری که روند ایستگاه شمارهی 2 در سطح 9 درصد معنیدار بوده است. نتایج تخمینگر سن نیز حاکی از روند کاهشی در میزان بارندگی ایستگاهها میباشد. البته این روند کاهشی در ایستگاه شمارهی 2 مشهودتر است. این نتایج حاکی از کاهش میزان نزوالت جوی و در پی آن کاهش کیفیت آب زیرزمینی محدودهی مطالعاتی خاش میباشد. نتیجهگیری در این مطالعه روند تغییرات کیفیت آب زیرزمینی محدودهی مطالعاتی خاش از لحاظ 09 متغیر کیفی بهصورت ساالنه در طول دورهی آماری ( )0131-0192 با روشهای ناپارامتری مان - کندال و اسپیرمن مورد بررسی قرار گرفت. همچنین تخمینگر شیب سن برای تخمین شیب خط روند متغیرهای کیفی بهکار گرفته شد. نتایج آزمون HCO32+ -2931 12
فصلنامه علمی - پژوهشی فضای جغرافیایی سال هجدهم شماره 36 پاییز 7631 32 روند مثبت با روشهای مان - کندال ( )ZMK=1/91 و اسپیرمن ( )ZSR=1 مربوط به EC در ایستگاه شمارهی 4 بوده است. بر اساس نتایج حاصل از روش مان - کندال ایستگاههای شمارهی 07 01 01 و 4 بیشترین مجموعههای مثبت معنیدار متغیرهای کیفی را بهخود اختصاص دادهاند. در روش اسپیرمن ایستگاههای شمارهی 09 01 4 و 01 روندهای مثبت بیشتری دارا بودهاند و بر اساس نتایج تخمینگر سن ایستگاههای 09 04 0 3 01 و 01 از شیبهای مثبت بیشتری برخوردار بودهاند. همانطور که مالحظه میگردد ایستگاههای 01 و 01 در هر سه روش جزو ایستگاههای بحرانی بودهاند. با توجه به روشهای مان - کندال و اسپیرمن از بین متغیرهای کیفی مورد بررسی متغیرهای EC و TDS در اکثر ایستگاهها دارای بیشترین روند افزایشی بودهاند. همچنین نتایج تخمینگر سن نیز حاکی از مثبت بودن شیب خط روند این دو متغیر در اکثر ایستگاهها بوده است. متغیر SO42- با توجه به نتایج هر سه روش در اکثر ایستگاهها روند کاهشی داشته است. براساس نتایج بهدست آمده از این تحقیق عملکرد روشها در تشخیص ایستگاههایی که کیفیت آب آنها دچار افت بیشتری شده است مشابه بود. نقشههای پهنهبندی متغیرهای کیفی دشت خاش نشان داد که از بین متغیرهای مورد بررسی میزان ph SAR Na% و HCO32+ در سال ( )0192 نسبت به ( )0134 در منطقه افزایش داشته است. با توجه به نتایج آزمون مان - کندال و تخمینگر شیب سن روند بارش ساالنه در دو ایستگاه مورد بررسی منفی بوده است (جدول.)1 این نتایج حاکی از کاهش میزان نزوالت جوی و در نتیجه کاهش حجم آب ورودی به آب خوان و در پی آن افت کیفیت آب زیرزمینی محدودهی مطالعاتی خاش میباشد. برداشت بیرویه آبزیرزمینی (که موجب ورود آب شور از الیههای زیرین به داخل چاه میگردد) رشد جمعیت پیشرفت زندگی صنعتی و عدم توجه به چگونگی بهرهبرداری علمی از آبهای زیرزمینی از دیگر عواملی میباشد که این وضعیت را تشدید میکند. راهکارهای ارائه شده برای جلوگیری از افت کیفی آب زیرزمینی در این منطقه با توجه به کاهش بارندگی ساالنه شامل مدیریت و کنترل برداشت از آبهای زیرزمینی جلوگیری از ورود آبهای آلوده (فاضالبهای خانگی و صنعتی) به حریم چاهها و ارائهی برنامههای آموزشی و ترویجی از طرف سازمانها بهمنظور باال بردن سطح آگاهی مردم در راستای حفظ و حراست منابع آبی برای نسلهای آینده میباشد. جدول -1 نتایج تحلیل روند بارندگی شماره ایستگاه روش مان - کندال شیب سن خاش -1/72-0/70 کوشه -0/93-4/97 * معنیداری در سطح %9 سپاسگزاری از شرکت سهامی آب منطقهای استان سیستانوبلوچستان بهدلیل تأمین دادههای الزم برای انجام این تحقیق تشکر و قدردانی میشود. روند حاکی از روند مثبت اغلب متغیرهای کیفی آب زیرزمینی در اکثر ایستگاههای منطقه بوده است. شدیدترین
Downloaded from geographical-space.iau-ahar.ac.ir at 23:30 IRST on Wednesday January 23rd 2019 12 بررسی روند و الگوی توزیع مکانی کیفیت آب زیرزمینی محدودهی مطالعاتی خاش References - Abareshi, F., Meftah Halghi, M., Dehghani, A. A., (2014), "The trend of groundwater quality parameters in Zarringol Plain using nonparametric Mann-Kendall and Sen s Methods", Journal of Water and Soil Conservation, 21: 79-100. [In Persian]. - Adhikary, P. P., Chandrasekharan, H., Chakraborty, D., Kamble, K., (2010), "Assessment of groundwater pollution in West Delhi, India using geostatistical approach", Environmental monitoring and assessment, 167 (1-4): 599-615. - Afzali, A., Shahedi, K., (2014), "Investigation on trend of groundwater quantity-quality variation in Amol-Babol plain", Journal of Watershed Management Research, 5: 144-156. [In Persian]. - Aguilar, J.B., Orban, P., Dassargues, A., Brouyère, S., (2007), "Identification of groundwater quality trends in a chalk aquifer threatened by intensive agriculture in Belgium", Hydrogeology Journal, 15: 1615-1627. - Alizadeh, A., (2010), "The principles of applied hydrology. 28th Edition", Imam Reza (AS) University, Mashhad. - Bouza-Deaño, R., Ternero-Rodriguez, M., Fernández-Espinosa, A., (2008), "Trend study and assessment of surface water quality in the Ebro River (Spain)", Journal of Hydrology, 361: 227-239. - Boyacioglu, H., Boyacioglu, H., (2008), "Investigation of temporal trends in hydrochemical quality of surface water in Western Turkey", Bulletin of environmental contamination and toxicology, 80: 469-474. - Daneshvar Vousoughi, F., Dinpashoh, Y., (2013), "Trends of groundwater quality of ardabil plain using the Spearman method", Journal of Environmental Studies, 38: 17-28. [In Persian]. - Dehghani, R., Kaki, M., (2013), "Analysis of the trends of groundwater quality changes by using the Spearman Test in Mazndaran Plain, Northern Iran", International Bulletin of Water Resources and Development, 1: 112-121. - Delbari, M., Afrasiab, P., Salari, M., (2013), "Mapping water salinity and sodicity using selected geostatistical methods, case study: Kerman Plain", Water engineering, 6: 11-24. [In Persian]. - Dinpashoh, Y., Fakhari Fard, A., Hassanpoor Eghdam, M. A., Beheshtee Vayghan, V., (2015), "Trend Analysis of Groundwater Quality of Shabestar- Soofian Plain", Journal of Irrigation Science and Engineering, 38: 55-69. [In Persian]. - Hajjam, S., Khoshkhoo, Y., Shams`edin Vandi, R., (2007), "Analysis of seasonal and annual precipitation trends in some sites located in central Iran, using non- parametric methods", Journal of Geographical Research, 64: 157-168. - Helsel, D. R., Hirsch, R. M., (1992), "Statistical methods in water resources (Vol. 49)", Elsevier: London. - Hirsch, R. M., Slack, J. R., Smith, R. A., (1982), "Techniques of trend analysis for monthly water quality data", Water resources research, 18: 107-121. - Holz, G. K., (2009), "Seasonal variation in groundwater levels and quality under intensively drained and grazed pastures in the Montagu catchment, NW Tasmania", Agricultural Water Management, 96: 255-266. - Isaaks, E. H., Srivastava R. M., (1989), "An introduction to applied geostatistics", Oxford University Press, Nen York.
Downloaded from geographical-space.iau-ahar.ac.ir at 23:30 IRST on Wednesday January 23rd 2019 7631 پاییز 36 شماره سال هجدهم پژوهشی فضای جغرافیایی - فصلنامه علمی 05 - Journel, A. G., Huijbregts, C. J., (1978), "Mining geostatistics", London Academic Press, New York. 600 p. - Kendall, M. G., (1975), "Rank correlation measures", Charles Griffin Inc: London. - Kolahdouzan, A., Dinpashoh, Y., Abbas Poor, D., Ghorbanian, M., (2015), "Study of Groundwater Qualitative Changes Trend in Miandoab Plain Using the Mann- Kendall Method", Water and Soil Science, 25: 221-235. [In Persian]. - Kundzewicz, Z. W., Robson, A. J., (2004), "Change detection in hydrological records- a review of the methodology/revue méthodologique de la détection de changements dans les chroniques hydrologiques", Hydrological Sciences Journal, 49: 7-19. - Lehmann, E. L., (1975), "Nonparametrics, statistical methods based on ranks", Holden-Day, Inc: California. - Lettenmaier, D. P., (1977), "Detection of trends in stream quality: Monitoring network design and data analysis", University of Washington: Washington. - Mann, H. B., (1945), "Nonparametric Tests Against Trend", Econometrica, 13: 245-259. - Mozejko, J., (2012), "Detecting and estimating trends of water quality parameters", Water Quality Monitoring and Assessment, 25:1-27. - Salmi, T., Maatta, A., Anttila, P., Ruoho-Airola, T., Amnell, T., (2002), "Detecting trends of annual values of atmospheric pollutants by the Mann-Kendall test and Sen s slope estimates", Vol. 31, Publications on Air Quality, Helsinki, Finland. - Sen P.K., (1968), "Estimates of the regression coefficient based on Kendall's tau", Journal of the American Statistical Association, 63:1379-1389. - Sneyers, R., (1990), "On the statistical analysis of series of observations", World Meteorological Organization, Technical Note no. 143, WMO no. 415. - Tayfur, G., Kirer. T., Baba, A., (2008), "Groundwater quality and hydrogeochemical properties of Torbal Region, Izmir, Turkey", Environmental monitoring and assessment, 146: 157-169. - Theil, H., (1992), "A rank-invariant method of linear and polynomial regression analysis", In: Henri, T., (Ed), Contributions to economics and econometrics, Springer: Netherlands, pp 345-381. - Wahlin, K., Grimvall, A., (2010), "Roadmap for assessing regional trends in groundwater quality", Environmental monitoring and assessment, 165: 217-231. - Yu, Y., Zou, S., Whittemore, D., (1993), "Nonparametric trend analysis of water quality data of rivers in Kansas", Journal of Hydrology, 150: 61-80. - Yue, S., Pilon, P., Cavadias, G., (2002), "Power of the Mann Kendall and Spearman's rho tests for detecting monotonic trends in hydrological series", Journal of hydrology, 259: 254271. - Zagros Sangab Consultants, (2011), Data analysis and water balance in Khah study area, 3th volume, Tehran: Zagros Sangab Consultants. - Zare Garizi, A., Sadoddin, A., Sheikh, V., Salman, A. R., (2012), "Long-term trend analysis of water quality variables for the Chehelchay River (Golestan province)", Iranian Water Research Journal, 6: 1-11. [In Persian]. - Zetterqvist, L., (1991), "Statistical estimation and interpretation of trends in water quality time series", Water Resources Research, 27 (7): 1637-1648.