روش‌شناسی ارزیابی و بازطراحی شبکه پایش سطح آب‌زیرزمینی، بخش دوم: ارزیابی شبکه پایش توسط روش احتمال پذیرش (مطالعه موردی: آبخوان شیروان، خراسان شمالی)

آب و توسعه پایدار

مقاله 2، دوره 9، شماره 3 - شماره پیاپی 25، آذر 1401، صفحه 1-10   

نوع مقاله: کاربردی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jwsd.v9i3.2203.1131

نویسندگان

شیوا قلی زاده سرابی¹؛ عطاءاله جودوی^{* 2}؛ میثم مجیدی²؛ عباس ابراهیمی³؛ اعظم رونقی⁴

¹عضو هیات علمی گروه هیدروانفورماتیک، مرکز پژوهشی آب و محیط زیست شرق (EWERI)، مشهد، ایران

²استادیار گروه علوم و مهندسی آب، مرکز آموزش عالی کاشمر، کاشمر، ایران

³مدیر دفتر مطالعات پایه منابع آب، شرکت آب منطقه‌ای خراسان شمالی، بجنورد، ایران

⁴کارشناس دفتر مطالعات پایه منابع آب، شرکت آب منطقه‌ای خراسان شمالی، بجنورد، ایران

چکیده

شبکه‌های پایش آب‌زیرزمینی داده‌های مهمی را ارائه می‌دهند که برای درک دینامیک سامانه‌های هیدروژئولوژیکی ضروری هستند. ازآنجاکه هزینه نصب و نگهداری شبکه‌های پایش آب‌زیرزمینی بسیار زیاد است، طراحی بهینه و ارزیابی اثربخشی شبکه پایش ضرورت می‌یابد. این مقاله کاربرد یک روش جدید زمین‌آماری را مبتنی بر مفهوم «احتمال پذیرش»، با هدف بهینه‌سازی شبکه چاه‌های مشاهده‌ای موجود در آبخوان آبرفتی شیروان، واقع در استان خراسان شمالی، ارائه می‌نماید. به‏این‌منظور با انتخاب واریوگرام مناسب و با استفاده از کریجینگ معمولی، احتمال پذیرش در آبخوان محاسبه شد. سپس بر اساس الگوی مکانی سطح آب‌زیرزمینی، احتمال پذیرش برای بخش‌های مختلف آبخوان محاسبه و مقادیر «دقت پذیرش» در سطوح احتمالی مختلف تجزیه و تحلیل شد. نتایج نشان داد با شبکه چاه‌های مشاهده‌ای موجود، 19/2 درصد از سطح آبخوان دقت پذیرش بسیار بالایی دارد. از سوی دیگر، با اصلاح شبکه چاه‌های مشاهده‌ای موجود و اضافه شدن نقاط پیشنهادی، 46/7 درصد از سطح آبخوان دقت پذیرش بسیار بالایی خواهد داشت. بنابراین، به نظر می‌رسد ایجاد چاه‌های مشاهده‌ای جدید در نقاط پیشنهادی و یا جابه‏جایی چاه‌های کم‌ اهمیت به این نقاط، باعث افزایش دقت پذیرش و بهبود کارایی شبکه چاه‌های مشاهده‌ای موجود می‌شود.

کلیدواژه‌ها

احتمال پذیرش؛ پایش آب‌زیرزمینی؛ دقت پذیرش؛ زمین‌ آمار؛ کریجینگ

مراجع

حسنی پاک، ع.ا. 1392. زمین‌آمار (ژئواستاتیستیک). دانشگاه تهران. چاپ پنجم. تهران. ایران.
شرکت مدیریت منابع آب ایران. 1395. گزارش تمدید ممنوعیت بهره‌برداری از منابع آب‌زیرزمینی دشت قوچان ـ شیروان، تهران. 
معاونت برنامه‌ریزی و نظارت راهبردی رئیس‌جمهور. 1393. نشریه شماره 665- دستورالعمل رفتارسنجی کمی آب‌های زیرزمینی، تهران.
مقصود سنگ آتش، س.، خاشعی سیوکی، ع.، پوررضا بیلندی، م. و شفیعی، م. 1395. طراحی شبکه پایش کیفی آب زیرزمینی با استفاده از روش زمین آمار (مطالعه موردی آبخوان مشهد). پایان‌نامه کارشناسی ارشد. بیرجند، ایران. 
مقصود سنگ آتش، س.، خاشعی سیوکی، ع.، پوررضا بیلندی، م. و شفیعی، م. 1397. کاربرد روش احتمال پذیرش در ارزیابی شبکه پایش کیفی کلر آب زیرزمینی (مطالعه موردی آبخوان مشهد). تحقیقات منابع آب ایران، 14(1): 253ـ256. 
Ahmadi S.H. and Sedghamiz A. 2007. Geostatistical analysis of spatial and temporal variations of groundwater level. Environmental Monitoring Assessment, 129(1): 277–294.
Chandan K.S. and Yashwant B.K. 2017. A GIS Based Design of Groundwater Level Monitoring Network Using Multi-Criteria Analysis and Geostatistical Method. Water Resources Management, 31(13): 4149-4163.
Chao Y., Qian H., Fang Y. and Wang H. 2011. Optimum design of groundwater level monitoring network in Yinchuan plain. Water Resource and Environmental Protection, 1: 278–281.
Cheng K.S., Wei C., Cheng Y.B., Yeh H.C. and Liou J.J. 2008. Rain-gauge network evaluation and augmentation using geostatistics. Hydrological Processes, 22(14): 2555–2564.
Gundogdu K.S. and Guney I. 2007. Spatial analyses of groundwater levels using universal kriging. Journal of Earth System Science, 116(1): 49–55.
Manegold J. 2003. Using the Model Builder of ArcGIS 9 for Landscape Modeling. In: Buchmann E. & Ervin S. (Eds.): Proceedings of International Seminar on New Technologies of the International Master Program in Landscape Architecture. Anhalt University of Applied Sciences, Heidelberg, Germany.
Prakash M. R. and Singh V. S. 2000. Network design for groundwater monitoring – A case study. Environmental Geology, 39: 628–632.
Raeisi A., Ghafouri H.R. and Moslemzadeh M. 2018. Minimization of Groundwater Observation Wells Using Geostatistics and Optimization Technique (Case study: Dezfoul-Andimeshk plain). Journal of Water and Soil Conservation, 25(3): 79-96.
Reed P. and Minsker B.S. 2004. Striking the balance: long-term groundwater monitoring design for conflicting objectives. Journal of Water Resources Planning and Management, 130(2): 140-149.
Sarma D.D. 2009. Geostatistics with Applications in Earth Sciences. Capital publishing company. India.
Shafiei M., Ghahraman B., Saghafian B., Pande S., Gharari S. and Davary K. 2014. Assessment of rain-gauge networks using a probabilistic GIS based approach. Hydrology Research, 45(4-5): 551-56.
Theodossiou N. and Latinopoulos P. 2006. Evaluation and optimisation of groundwater observation networks using the kriging methodology. Environmental Modeling and Software, 21(7): 991–1000.
Varouchakis A. and Hristopulos D.T. 2013. Comparison of stochastic and deterministic methods for mapping groundwater level spatial variability in sparsely monitored basins. Environmental Monitoring Assessment, 185(1): 1–19.
Webster R. and Oliver M.A. 2001. Geostatistics for environmental scientists. John Wiley and Sons. Ltd. Chichester, England.
Wei F., Yuexiao J., Yin L., Wei L, Zhiyu C. and Cheng, HU. 2021. Study on the Optimization of Groundwater Monitoring Network in Key Areas of Jianghan Plain in Hubei Province. Northwestern Geology, 54(3): 222-228.
Yang F. Cao S. Liu X. and Yang K. 2008. Design of groundwater level monitoring network with ordinary kriging. Journal of Hydrodynamics, 20(3): 339–346.