ارزیابی کیفی منابع آب زیرزمینی دشت ایذه در استان خوزستان
خشایار پیغان
1
(
دانشجوی دکتری، گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران.
)
پیوند پاپن
2
(
دکتری خاکشناسی، کارشناس سازمان آب و برق خوزستان، اهواز، ایران.
)
مسعود صادقی میانرودی
3
(
دکتری خاکشناسی، شرکت بهره‌برداری از شبکه‌های آبیاری کرخه و شاوور، اهواز، ایران.
)
الکلمات المفتاحية: آب شرب, نمودار شولر, آب آبیاری, نمودار استیف, نمودار پایپر, نمودار ویلکاکس,
ملخص المقالة :
افزایش مصرف آب سبب کاهش کیفیت و کمیت آب‌های قابل استحصال شده و بنابراین ارزیابی دقیق منابع موجود جهت پاسخ به تقاضای بخش‌های مختلف ضروری است. این پژوهش با هدف ارزیابی کیفیت منابع آب زیرزمینی دشت ایذه در استان خوزستان انجام شد. برای این هدف، از نمودارهای پایپر و استیف جهت تعیین تیپ نمونه‌ها و از نمودارهای ویلکاکس و شولر جهت ارزیابی کیفیت نمونه‌ها برای مصارف کشاورزی و شرب استفاده شد. مطابق نمودار پایپر، تیپ بیش‌تر نمونههای آب زیرزمینی دشت ایذه بی‌کربنات، کربنات کلسیم و بی‌کربنات منیزیم می‌باشد. آب زیرزمینی مورد مطالعه بر اساس نمودار استیف در چهار دسته قرار می‌گیرد؛ 1) آب تغذیه از سازند آهک آسماری، 2) آب زیرزمینی آلوده شده، 3) آب زیرزمینی در تماس با سازند گچساران و 4) آب تغذیهای از سازند آهکی ایلام-سروک. بر اساس نمودار ویلکاکس بیش‌تر نمونههای آب در رده C2-S1 قرار گرفتند که جهت مصارف کشاورزی مناسب است. اما آب تعدادی از چاهها از این محدوده خارج شده و در رده‌های S1-C3، S2-C4،S1 -C4 و S2-C3 قرار گرفت. موقعیت مکانی چاهها آشکار می‌سازد که کیفیت آب در نواحی مرکزی دشت، حد فاصل دریاچه‌های میانگران و بندان، نسبت به سایر نواحی پایین‌تر است. بنابراین جهت کشاورزی در این نواحی، اعمال تمهیدات مدیریتی از جمله کشت محصولات مقاوم به شوری، انجام آبشویی و زهکشی ضروری است. مطابق نمودار شولر، کیفیت آب زیرزمینی منطقه برای مصارف شرب در رده خوب قرار دارد. با این وجود، در بخش شرب که ارتباط مستقیم با سلامت افراد دارد، انجام آزمایش‌های بیش‌تر و اعمال فرآیندهای تصفیه الزامی است.
_||_
ارزيابي کیفی منابع آب زیرزمینی دشت ایذه در استان خوزستان
چكيده
افزایش مصرف آب سبب کاهش کیفیت و کمیت آب‌های قابل استحصال شده و بنابراین ارزیابی دقیق منابع موجود جهت پاسخ به تقاضای بخش‌های مختلف ضروری است. این پژوهش با هدف ارزیابی کیفیت منابع آب زیرزمینی دشت ایذه در استان خوزستان انجام شد. برای این هدف، از نمودارهای پایپر و استیف جهت تعیین تیپ نمونه‌ها و از نمودارهای ویلکاکس و شولر جهت ارزیابی کیفیت نمونه‌ها برای مصارف کشاورزی و شرب استفاده شد. مطابق نمودار پایپر، تیپ بیش‌تر نمونههای آب زيرزميني دشت ايذه بيکربنات، كربنات كلسيم و بيکربنات منيزيم ميباشد. آب زیرزمینی مورد مطالعه بر اساس نمودار استیف در چهار دسته قرار می‌گیرد؛ 1) آب تغذیه از سازند آهک آسماری، 2) آب زیرزمینی آلوده‌شده، 3) آب زیرزمینی در تماس با سازند گچساران و 4) آب تغذیهای از سازند آهکی ایلام-سروک. بر اساس نمودار ويلكاكس بیش‌تر نمونههای آب در رده C2-S1 قرار گرفتند که جهت مصارف كشاورزي مناسب است. اما آب تعدادی از چاهها از این محدوده خارج شده و در رده‌های S1-C3، S2-C4،S1 -C4 و S2-C3 قرار گرفت. موقعیت مکانی چاهها آشکار می‌سازد که کیفیت آب در نواحی مرکزی دشت، حد فاصل دریاچه‌های میانگران و بندان، نسبت به سایر نواحی پایین‌تر است. بنابراین جهت کشاورزی در این نواحی، اعمال تمهیدات مدیریتی از جمله کشت محصولات مقاوم به شوری، انجام آبشویی ضروری است. مطابق نمودار شولر، کیفیت آب زیرزمینی منطقه برای مصارف شرب در رده خوب قرار دارد. با این وجود، در بخش شرب که ارتباط مستقیم با سلامت افراد دارد، انجام آزمایش‌های بیش‌تر و اعمال فرآیندهای تصفیه الزامی است.
واژه‌هاي كليدي: آب آبیاری، آب شرب، نمودار استیف، نمودار پایپر، نمودار شولر، نمودار ویلکاکس.
مقدمه
رشد نگران‌کننده جمعیت و توسعه اجتماعی-اقتصادی، تقاضا برای آب، انرژی و غذا را افزایش داده و پایداری منابع در سراسر جهان را به چالش کشیده است (2022 Gu et al.,). در این میان، مصرف جهانی آب در طول یک قرن گذشته شش برابر شده و به‌طور سالانه نیز یک درصد افزایش می‌یابد (2020 No Name,). پاسخ به تقاضای فزاینده برای آب با موانعی از جمله تغییرات اقلیمی و کمبود انرژی رو به رو است و کمبود آب در بسیاری از مناطق به یک ابر چالش بدل گردیده است (2022 Wang et al.,). بيش از 4 ميليارد نفر از مردم دنیا، دست‌کم يک ماه از سال را با کم‌آبي شديد پشت سر می‌گذارند (2022 Salari et al.,). با وجود آن که تعریف و اندازه‌گیری مشخصی در ارتباط با عبارت کمبود آب مورد توافق همگان نیست اما به‌طور عمومی، کمبود آب با عدم تعادل بین آب موجود و آب مورد تقاضا، تخریب کیفیت منابع آب سطحی و زیرزمینی و نیز دسترسی متفاوت به آب همراه است (2021 Zobeidi et al.,).
در ایران، به‌عنوان کشوری با اقلیم خشک و نیمه‌خشک، موجودی منابع آبی به علت افزایش تقاضا و طولانی شدن دوره‌های خشکسالی به شدت کاهش یافته است (2021 Zobeidi et al.,). در مناطقی که آب سطحی محدود بوده و یا به راحتی قابل دسترس نیست، منابع آب زیرزمینی بزرگ‌ترین ذخیره آب شیرین بوده و از اهمیت بسیار بالایی برخوردار می‌باشد (2019 Ravanbakhsh et al.,). برداشت بی‌رویه از آب چاهها و گسترش فعالیت‌های کشاورزی و صنعتی در کنار تغییر اقلیم و خشکسالی‌های متعدد سبب تغییر کیفیت آب زیرزمینی در بسیاری از نواحی گردیده است (2022 Nouri et al.,). از سویی دیگر بین سال‌های 2004 تا 2015 حدود 74 کیلومترمکعب از منابع آب زیرزمینی ایران تخلیه شده است (2021 Ashraf et al.,). در چنین شرایطی، پایش مستمر کیفیت و کمیت منابع آب زیرزمینی به‌منظور مدیریت و برنامه‌ریزی در جهت حفظ این منابع ضروری است. در هر منطقه، عوامل طبیعی و انسانی می‌تواند موجب تغییرات فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی در کیفیت منابع آب شود، بنابراین علم کیفیت آب در سال‌های آینده نیز به‌عنوان یک موضوع مهم برای متخصصین مربوطه باقی خواهد ماند (2003 Meybeck,). استفاده از آب با اهداف مختلفی صورت می‌گیرد، بنابراین طبقه‌بندی‌های مختلفی در این زمینه وجود دارد.
با توجه به اهمیت موضوع، پژوهش‌گران متعددی به پایش آب‌های زیرزمینی مناطق مختلف ایران پرداخته‌اند. خالقی و مسیب‌زاده (2022) با هدف ارزیابی کیفیت آب زیرزمینی با رویکرد زمین شناسی زیست محیطی، هیدروشیمی چاه‌های آب شهرستان بناب و ملکان را بررسی نمودند. در این پژوهش جهت تعیین کیفیت نمونه‌ها برای مصارف شرب، کشاورزی و صنعت به‌ترتیب از نمودار شولر، نمودار ویلکاکس و اندیس لانژیه استفاده گردید. بر اساس نمودار شولر، نمونههای آب منطقه در محدوده خوب و قابل قبول برای شرب و طبق نمودار ویلکاکس، در دو رده خوب و متوسط برای آبیاری قرار گرفتند. همچنین مطابق اندیس لانژیه، آب تعدادی از چاهها برای بخش صنعت قابل استفاده بود. همچنین، یونسی و همکاران (2020) به تحلیل روند و پهنه‌بندی کیفیت آب زیرزمینی آبخوان نجف‌آباد در استان اصفهان پرداختند. نتایچ نشان داد کیفیت آب بر اساس نمودار ویلکاکس برای مصارف کشاورزی اغلب در رده C3-S1 و بر اساس نمودار شولر برای مصارف شرب نیز اغلب در رده قابل قبول و متوسط و در مواردی نامناسب قرار دارد. در پژوهشی دیگر، پارسائی و همکاران (2020) تغییرات مکانی کیفیت آب زیرزمینی از نظر شرب (نمودار شولر) و کشاورزی (نمودار ویلکاکس) در دشت قروه استان کردستان را پایش نمودند. نتایج حاکی از آن بود که هم برای مصارف شرب و هم کشاورزی، مساحت مناطق دارای رده‌های مناسب در حال کاهش و مساحت مناطق دارای رده‌های نامناسب در حال افزایش است.
بابانژاد و همکاران (2018) کیفیت آب‌های زیرزمینی شهر خرم‌آباد را با استفاده از نمودار شولر مدل‌سازی نموده و تمامی پارامترهای مورد ارزیابی به جز کلسیم و منیزیم را در رده خوب گزارش نمودند. فاریابی و شجاع‌حیدری (2022)، با استفاده از شاخص کیفیت آب زیرزمینی (GWGI) به ارزیابی کیفیت آبخوان دشت جیرفت جهت مصارف شرب پرداختند. آن‌ها اعلام کردند که الگوی پراکندگی مکانی یون‌های اصلی تحت تاثیر زمین شناسی منطقه و جهت جریان آب زیرزمینی قرار دارد. همچنین بر اساس نتایج، آب زیرزمینی در بخش وسیعی از دشت جیرفت دارای کیفیت مناسب برای شرب است.
استان خوزستان در جنوب غربی ایران، با قرارگیری در شرایط جغرافیایی و هیدرولوژیکی ویژه، بیش‌ترین بهره از منابع آب شیرین کشور را دارد. این استان با برخورداری از منابع قابل توجه خاک، پوشش گیاهی، اقلیم مناسب و امکان کاشت و برداشت سه نوبت محصول در سال، سهمی گسترده از کشاورزی ایران دارد (2021Kayhanpour et al., ؛2023 Ahmadi and Hosseini Nia,). خوزستان در سال زراعی 1400-1399، با 901115 هکتار اراضی آبی و تولید بیش از 13 میلیون تن انواع محصولات زراعی، جایگاه نخست کشاورزی کشور را به خود اختصاص داد (2021 No Name,). همچنین با تمرکز بر فعالیت‌های صنعتی، 10 درصد از مجموع تولید ناخالص ملی متعلق به خوزستان است (2022Salari et al., ). در این شرایط، از یک طرف عدم کفایت منابع آب سطحی برای برطرف کردن تقاضای موجود در بخش‌های مختلف سبب افزایش برداشت از آب‌های زیرزمینی استان شده و از طرفی دیگر افزایش کاربرد کودهای نیتروژنه در اراضی کشاورزی، این منابع را در معرض خطر آلودگی قرار داده است.
با توجه به شرایط به‌خصوص منطقه، تحقیقات متعددی در ارتباط با منابع آب زیرزمینی شمال استان خوزستان صورت پذیرفته است. چیت‌سازان و همکاران (2013) به ارزیابی هیدروشیمیایی منابع آب زیرزمینی دشت عقیلی در شرق استان خوزستان پرداختند. بدین منظور، از ارزیابی چندمعیاره مبتنی بر طبقهبندی شولر استفاده شد. مطابق نتایج این پژوهش، کیفیت آب زیرزمینی در بیش‌تر نواحی دشت عقیلی برای مصارف شرب خوب و تنها در بخش‌های کوچکی از جنوب غرب دشت نامناسب تا غیرقابل شرب بود. روان‌بخش و همکاران (2019) بررسی آسیب‌پذیری سفره آب زیرزمینی دشت لور در شمال استان خوزستان نسبت به آلودگی را در دستور کار قرار دادند. آن‌ها جهت تجزیه و تحلیل کیفی آبخوان از مدل GODS بهره بردند. این مدل از مشخصه‌های موثر در ارزیابی آسیب‌پذیری سفره آب زیرزمینی شامل نوع آبخوان، خصوصیات منطقه غیراشباع، عمق آب زیرزمینی و نوع خاک استفاده می‌کند. نتایج این تحقیق آشکار ساخت که بخش عظیمی از منطقه در محدوده آسیب‌پذیری خیلی زیاد قرار دارد.
زیدعلی‌نژاد و همکاران (2020) اثر تغییر اقلیم بر تراز سطح آب زیرزمینی در آبخوان کارستی گستره لالی استان خوزستان را ارزیابی کردند. بدین منظور، تراز سطح آب زیرزمینی در سه چاه آهکی با استفاده از شبکه‌های عصبی مصنوعی شبیه‌سازی شد. بر اساس نتایج، پیش‌بینی می‌شود که سطح آب زیرزمینی برای دو حلقه چاه مورد بررسی بر اثر تغییر اقلیم در دوره آتی نسبت به دوره پایه کاهش یابد اما چاه سوم تغییرات چندانی نداشته باشد. علی‌جانی و همکاران (2022) اثرات طرح احیا و تعادل بخشی بر آب‌های زیرزمینی دشت قلعه تل در شمال شرق خوزستان را بررسی نمودند. آن‌ها اعلام کردند با توجه به تناوب سال‌های با بارش بیش از نرمال و خشکسالی، نمی‌توان با قطعیت در مورد اثرات اجرای طرح بر تعادل آبخوان نظر داد.
با توجه به اهمیت منابع آب زیرزمینی شمال استان خوزستان برای بخش‌های کشاورزی و شرب، نگرانی‌های فزاینده در مورد آلودگی این منابع و تاثیر مستقیم آن بر سلامتی، معیشت و امنیت غذایی ساکنان منطقه، تحقیقات مختلفی در ارتباط با این منابع صورت گرفته است. با این وجود، دشت ایذه در شمال شرق استان در تحقیقات یاد شده جایی نداشته است. بنابراین، پژوهش حاضر با هدف ارزیابی کیفیت منابع آب زیرزمینی دشت ایذه جهت مصارف مختلف انجام شد.
مواد و روش‌ها
منطقه مورد مطالعه
منطقه مورد مطالعه با مساحتي معادل 388 كيلومترمربع در شمال شرق استان خوزستان واقع شده است. این منطقه دارای حدود 215 كيلومترمربع بخش كوهستاني و حدود 173 كيلومترمربع دشت آبرفتي است. دشت آبرفتی مذکور به دليل وقوع پديده‌هاي خاص زمين‌شناسي، در بين ارتفاعات آهكي محصور گردیده است. زمين‌شناسي و تكتونيك منطقه در هر بخش از دشت شرايط خاصي را بوجود آورده است، به طوري كه جنس رسوبات در مركز و اطراف درياچه‌هاي ميانگران و بندان دانه ريز تا متوسط (رس، رس سيليتي همراه كمي ماسه) و در دامنه و حاشيه ارتفاعات دانه درشت تا متوسط (گراول و واريزه‌هاي آهكي) ميباشد. در محدوده مطالعاتي دو نوع آبخوان وجود دارد، يكي آبخوان آبرفتي و ديگري آبخوان كارستي.
منطقه مورد مطالعه دارای اقلیم نيمه‌خشك ميانه و نيمه‌خشك خفيف است. با توجه به منابع آب سطحي و زيرزميني موجود، بخشي از اراضي كشاورزي منطقه به زراعت آبي غلات، سبزيجات، نباتات جاليزي و صيفي‌جات، نباتات علوفه‌اي، كلزا، برنج، ذرت علوفه‌اي و باغات ميوه انار، زيتون، انگور، انجير، مركبات و همچنين باغات مخلوط اختصاص يافته است. بخشي از اراضي زراعي آبي با روش باراني و بخش وسيعي از باغات ميوه اين منطقه با روش قطره‌اي آبیاری مي‌گردد. محدوديت شديد منابع آب موجود و همچنين ميزان نسبتاً مناسب نزولات جوي موجب گرديده كه بخش بسيار وسيعي از اراضي كشاورزي (بيش از 90 درصد) به زراعت ديم غلات (گندم و جو) و كلزا اختصاص يابد.
آبخوان آبرفتي ايذه دارای ضخامت آبرفتی بين 15 تا 180 متر است. عمق آب زيرزميني در سازند ايلام- سروك بيش از 220 متر و در آهك‌هاي داريان- فهليان بيش از 180 متر ميباشد. بنابراين اين دو سازند در بخش‌هاي شمالي، جنوبي و شرقي نقش چنداني در تغذيه اين آبخوان ندارند و به احتمال زياد تغذيه اين آبخوان از رواناب‌هاي سطحي است. در سال‌های اخیر، آلوده شدن این آبخوان به باكتري موجب گرديده تا ضمن عدم برداشت از آب چاهها، مطالعه و بررسی بیش‌تر در این زمینه در دستور کار قرار گیرد. بدین منظور، تعداد 19 حلقه چاه مشاهده‌ای با عمق 9 تا 20 متر در نقاط مختلف دشت حفر شده که موقعيت آن‌ها در شکل شماره 1 نشان داده شده است (2017 No Name,).
شکل 1. موقعيت چاه‌هاي مشاهده‌ای منطقه مورد مطالعه
Figure1. The location of observational wells in the study area
پارامترها و طبقه‌بندی‌های کیفیت آب
در سال 1395 از هر حلقه چاه مشاهده‌ای تعداد پنج نمونه آب برداشت و آزمایش‌های لازم بر روی نمونه‌ها انجام شد. برای هر حلقه چاه، میانگین نتایج آنالیز پنج نمونه آب به‌عنوان نماینده پارامترهای کیفیت آب آن چاه در نظر گرفته شد. پارامترهاي اندازه‌گيري شده شامل کلسیم (Ca)، منیزیم (Mg)، سدیم (Na)، پتاسیم (K)، کلر (Cl)، بی‌کربنات (HCO3)، سولفات (SO4)، نسبت جذب سدیم (SAR)، هدایت الکتریکی (EC)، اسیدیته (pH) و کل جامدات محلول (TDS) بود. نتايج آناليز شيميايي آب چاه‌هاي حفر شده در جدول شماره 1 ارائه شده است. در بیش‌تر نمونه‌ها، غلظت يون‌هاي کلسیم، منیزیم، سدیم و سولفات به میزان قابل توجهی متغیر است.
جدول 1. پارامترهای کیفی نمونههای آب زيرزمينی
Table 1. Qualitative parameters of groundwater samples
پارامتر Parameter | هدایت الکتریکی EC | نسبت جذب سدیم SAR | اسیدیته pH | کل جامدات محلول TDS | کلسیم Ca | منیزیم Mg | سدیم Na |
پتاسیم K
| کلر Cl | بی‌کربنات HCO3 | سولفات SO4 |
(میکروموس بر سانتی‌متر) (µmhos/cm) | - | - | (میلی‌گرم بر لیتر) (mg/lit) | (میلی‌اکی‌والان بر لیتر) (meq/lit) | |||||||
میانگین Average | 1605 | 17.8 | 8.0 | 1041 | 82.4 | 83.2 | 161.9 | 4.6 | 249.6 | 369.8 | 239.8 |
کمینه Minimum | 239 | 0.5 | 7.3 | 152 | 32.0 | 9.6 | 2.5 | 0.8 | 7.1 | 73.2 | 0.0 |
بیشینه Maximum | 12712 | 133.6 | 8.8 | 8365 | 224.0 | 368.8 | 2300.0 | 24.0 | 1989.1 | 701.5 | 3104.4 |
انحراف استاندارد Standard Deviation | 2872 | 10.7 | 0.4 | 1892 | 5391.0 | 134.5 | 536.3 | 5.7 | 705.4 | 171.2 | 698.6 |
در این پژوهش جهت تشخیص تیپ آب، از نمودار پایپر1 استفاده شد. نمودار پایپر مشخصات شیمیایی آب را بر حسب غلظت نسبی اجزا و نه بر حسب غلظت مطلق، نشان می‌دهد. در این نمودار با توجه به تمرکز نقاط، آب‌ها بر اساس کاتیون‌ها به سه تیپ منیزیک، کلسیک و سدیک و بر اساس آنیون‌ها به سه تیپ کربناته، سولفاته و کلروره تقسیم می‌شوند (1944 Piper,). همچنین جهت بررسی هیدروشیمیایی نمونههای آب از نمودار استیف2 استفاده شد. در نمودار استیف نتایج تجزیه شیمیایی آب بر حسب میلی‌اکی‌والان بر لیتر بر روی محور افقی رسم شده و سپس با اتصال نقاط به دست آمده به هم، پلیگون‌هایی شکل می‌گیرد که بر اساس الگوهای مرجع، می‌توان تیپ آب‌ها و همچنین منشا و محیط زمین شناسی نمونه‌ها را ارزیابی کرد (2022Habibinia et al., ). به‌منظور تعیین کیفیت آب زیرزمینی برای مصارف کشاورزی از نمودار ویلکاکس3 استفاده شد. در این روش، کیفیت آب بر اساس نسبت جذب سديم و میزان هدایت الکتریکی آب، مطابق جدول شماره 2 در 16 دسته طبقهبندی می‌شود (1955 Wilcox,). همچنین ارزیابی کیفیت آب زیرزمینی جهت مصارف شرب با استفاده از نمودار شولر4 انجام شد که یکی از مهم‌ترین و رایج‌ترین طبقه‌بندی‌ها در این زمینه می‌باشد. در این روش آب‌ها بر اساس پارامترهای سدیم، کلر، سولفات، کلسیم، منیزیم و اسیدیته، مطابق جدول شماره 3 دسته‌بندی می‌شوند (2018 Babanezhad et al.,). در این تحقیق، جهت رسم نمودارهای کیفیت آب از نرم‌افزارهاي HydroChem و GWW استفاده گردید.
جدول 2. طبقهبندی آب برای مصارف کشاورزی بر اساس نمودار ویلکاکس
Table 2. Classification of water for agricultural purposes based on the Wilcox diagram
خطر قلیاییت Alkali Hazard | نماد symbol | نسبت جذب سدیم SAR (-) | خطر شوری Salinity Hazard | نماد symbol | هدایت الکتریکی (میکروموس بر سانتی‌متر) EC (µmhos/cm) |
کم Low | S1 | Lower than 10 | کم Low | C1 | 100-250 |
متوسط Medium | S2 | 10-18 | متوسط Medium | C2 | 250-750 |
زیاد High | S3 | 18-26 | زیاد High | C3 | 750-2250 |
خیلی زیاد Very High | S4 | Higher than 26 | خیلی زیاد Very High | C4 | Higher than 2250 |
جدول 3. طبقهبندی آب برای مصارف شرب بر اساس نمودار شولر
Table 3. Classification of water for drinking purposes based on Schoeller diagram
پارامتر Parameter | واحد Unit | خوب Good | قابل قبول Permissible | متوسط Moderate suitable | نامناسب Unsuitable | کاملا نامطبوع Quite undesirable | غیر قابل شرب Non drinking |
اسیدیته pH | - | 7.2 | 7.8 | 9.0 | 10.0 | 11.0 | >11.0 |
کل جامدات محلول TDS | (میلی‌گرم بر لیتر) (mg/lit)
| 0-522 | 522-1003 | 1003-1996 | 1996-4050 | 4050-8100 | >8100 |
سختی کل TH | 0-262 | 262-517 | 517-996 | 996-2010 | 2010-4010 | >4010 | |
کلسیم Ca | 0-100 | 100-198 | 198-384 | 384-770 | 770-2500 | >2500 | |
منیزیم Mg | 0-25 | 25-49 | 49-95 | 95-194 | 194-387 | >387 | |
سدیم Na | 0-120 | 120-238 | 238-456 | 456-928 | 928-1886 | >1886 | |
کلر Cl | 0-184 | 184-362 | 362-700 | 700-1420 | 1420-2830 | >2830 | |
سولفات SO4 | 0-145 | 145-288 | 288-590 | 590-1198 | 1198-2385 | >2385 | |
بی‌کربنات HCO3 | 0-182 | 182-358 | 358-737 | 737-1495 | 1495-2995 | >2995 |
نتایج و بحث
نمودار پايپر برای آب زيرزميني مورد مطالعه در شکل شماره 2 نشان داده شده است. تیپ بیش‌تر نمونههای آب زيرزميني دشت ايذه بيکربنات، كربنات كلسيم و بيکربنات منيزيم ميباشد. نمونههای آب زيرزميني در قسمتهایی از آبخوان آبرفتي دشت ايذه كه از آهك‌هاي آسماري و ايلام- سروك تغذيه ميشوند و فاصله كافي با شهر را دارند (بیش از یک کیلومتر)، تيپ بيکربنات كلسيم را نشان ميدهند و در قسمتهای مركزي دشت از بيکربنات كلسيم به بيکربنات منيزيم متغير است. املاح آب چاه E3 واقع در روستاي خنگ اژدر از لحاظ هيدروليكي ارتباطی با آبخوان غير محبوس ايذه ندارد و به لحاظ هيدروشيمي با نمونههای آب برداشت شده از ديگر چاه‌هاي مجاور متفاوت است. چاه E1 واقع در روستاي ده نو نيز ارتباط تنگاتنگي را از لحاظ هيدروشيمي با چاه مجاور آن E4 نشان ميدهد. با توجه به تركيب شيميايي دو نمونه آب چاه‌های E1 و E3 ميتوان تغذيه احتمالي آن قسمت از دشت را به سازندهاي آسماري و داريان- فهليان نسبت داد. وجود رسوبات سازند گچساران در قسمتهای شرقي دشت، باعث تغيير تيپ آب از بيکربنات منيزيم به آب‌هاي نوع كلروره - سولفاته، منيزيم (كلسيم) ميشود. نمونه آب زيرزميني E7 كه داراي هدایت الکتریکی برابر با 12712 میکروموس بر سانتی‌متر و غلظتهای کلر و سولفات به‌ترتيب 84 و 63 ميلي‌اكي‌والان بر ليتر است، با توجه به هدایت الکتریکی بسیار بالا در مقایسه با سایر چاهها نشان‌دهنده تأثير لايههای نمكي سازند گچساران بر كيفيت آب این چاه است. نمونه آب چاه E10 واقع در روستاي كولفرح نيز نشان‌دهنده وجود رسوبات سازند گچساران در آبرفت منطقه ميباشد. مرادی نظرپور و همکاران (2023) نیز به‌منظور شناسایی فرآیندهای کنترل‌کننده کیفیت آب زیرزمینی آبخوان دشت اسدآباد استان همدان از نمودار پایپر بهره بردند. نتایج بررسی آن‌ها آشکار ساخت که تیپ آب زیرزمینی دست اسدآباد، بی‌کربنات سدیم و بی‌کربنات منیزیم است.
شکل 2. نمودار پایپر چاه‌های مشاهده‌ای
Figure 2. Piper diagram of observation wells
با استفاده از آناليز شيميایی نمونههای آب چاهها، نمودارهاي استيف با کمک نرم‌افزارهاي HydroChem و GWW تهيه گرديده و در شکل شماره 3 نشان داده شده است. بدين لحاظ ميتوان نمونههای آب زيرزميني ايذه را به چند دسته طبقهبندی نمود. دسته اول شامل چاه‌های E1، E5، E9، E12، E13، E14، E16، E17، E18، E20 و E21 (آب تغذیه از سازند آهک آسماری)، دسته دوم شامل چاه‌هاي E4، E6 و E22 (آب زیرزمینی آلوده‌شده)، دسته سوم شامل چاه‌هاي E7، E10 و E11 (آب زیرزمینی در تماس با سازند گچساران) و دسته چهارم شامل چاه‌های E3 و E15 (آب تغذیهای از سازند آهکی ایلام-سروک) می‌باشد.
شکل 3. نمودارهای استیف چاه‌های مشاهده‌ای
Figure 3. Stiff diagrams of observation wells
نمودار ویلکاکس برای نمونههای آب 13 چاه مشاهده‌ای با استفاده از نرم‌افزار GWW رسم گردیده و در شکل شماره 4 نمایش داده شده است. بر این اساس، آب هفت حلقه چاه شامل چاه‌های E1، E3، E12، E13،E16 ، E17 و E18 در رده S1-C2 قرار دارد که نشان‌دهنده خطر شوری متوسط و خطر قلیاییت کم جهت استفاده در کشاورزی است. آب چاه‌های E6، E9 و E22 نیز دارای رده S1-C3 است و حاکی از خطر شوری زیاد و خطر قلیاییت کم می‌باشد. همچنین آب چاه‌های E7، E10 و E11 به‌ترتیب در رده‌های S2-C4،S1 -C4 و S2-C3 دسته‌بندی گردید. در مجموع، از نظر خطر شوری، آب هفت چاه در محدوده متوسط، چهار چاه در محدوده زیاد و تنها دو چاه در محدوده خیلی زیاد می‌باشد. آب زیرزمینی منطقه مورد مطالعه از نظر قلیاییت شرایط مناسبی دارد به نحوی که آب 11 چاه خطر قلیاییت کم و تنها آب دو چاه خطر قلیاییت متوسط دارد. تحلیل نمودار ویلکاکس بر اساس موقعیت مکانی چاهها نشان می‌دهد که کیفیت آب در نواحی مرکزی دشت، حد فاصل دریاچه‌های میانگران و بندان، نسبت به سایر نواحی پایین‌تر است. تمامی شش حلقه چاهی که رده شوری بالاتر از C2 و یا رده قلیاییت بالاتر از S1 دارند، در این منطقه از دشت واقع شده‌اند. در تحقیقی مشابه، سلگی و همکاران (2022) نیز کیفیت آب زیرزمینی دشت ملایر استان همدان برای مصارف کشاورزی را با بهره‌گیری از نمودار ویلکاکس بررسی نمودند. مطابق نتایج این تحقیق، بیش از 85 درصد نمونههای برداشت‌شده از چاهها دارای خطر شوری متوسط (رده C2) بودند.
شکل 4: نمودار ویلکاکس چاه‌های مشاهده‌ای
Figure 4. Wilcox diagram of observation wells
با کمک نرم‌افزار GWW، نمودارهاي شولر برای 18 حلقه چاه استخراج و در قالب شکل شماره 5 ارائه گردید. مطابق نمودارها، تمامی پارامترهای کیفیت آب 17 حلقه از چاه‌های مورد بررسی جهت مصرف در بخش شرب در رده خوب قرار دارد و تنها آب چاه E7 در بین دو رده خوب تا متوسط است. مطابق رده‌بندی شولر، میزان بیشینه عنصر منیزیم موجود در آب برای رده‌های خوب، قابل قبول و متوسط به‌ترتیب 25، 49 و 95 میلی‌اکی‌والان بر لیتر است، در حالی که میزان منیزیم در آب چاه E7 برابر 50 میلی‌اکی‌والان بر لیتر اندازه‌گیری گردید. سایر پارامترهای کیفیت آب این چاه نیز در رده خوب .قرار دارند. فتحی‌زاد و حکیم‌زاده اردکانی (2023) در بررسی کیفیت آب زیرزمینی استان یزد به‌عنوان یک منطقه خشک و نیمه‌خشک، کیفیت آب زیرزمینی استان برای مصارف شرب را بر اساس نمودار شولر، خوب تا غیر قابل شرب گزارش کردند. سبزواری و زینی‌وند (2022) نیز جهت ارزیابی کیفیت آب زیرزمینی دشت دلفان استان لرستان از نمودار شولر استفاده نموده و اعلام کردند که آب زیرزمینی در بیش‌تر منطقه‌ی مورد مطالعه برای مصارف شرب کیفیت مناسبی دارد، بدین نحو که در 48 درصد از منطقه در رده‌ی خوب و در 18 درصد در رده‌ی قابل قبول قرار دارد.
شکل 5: نمودارهای شولر چاه‌های مشاهده‌ای
Figure 5. Schoeller diagrams of observation wells
نتيجه‌گيري
نظر به اهمیت پایش کمیت و کیفیت منابع آب زیرزمینی به‌ویژه در نواحی خشک و نیمه‌خشک، این پژوهش با هدف ارزیابی کیفیت آب زیرزمینی در شمال شرق استان خوزستان انجام گرفت. بر اساس نمودار پایپر، تیپ اكثر نمونههای آب زيرزميني دشت ايذه بيکربنات، كربنات كلسيم و بيکربنات منيزيم است. آب زیرزمینی آبخوان مورد مطالعه بر اساس نمودار استیف در چهار دسته قرار می‌گیرد؛ 1) آب تغذیه از سازند آهک آسماری (معادل 58 درصد از چاهها)، 2) آب زیرزمینی آلوده‌شده (معادل 16 درصد از چاهها)، 3) آب زیرزمینی در تماس با سازند گچساران (معادل 16 درصد از چاهها) و 4) آب تغذیهای از سازند آهکی ایلام-سروک (معادل 10 درصد از چاهها).
با توجه به نمودارهای ويلكاكس آب هفت حلقه از چاه‌های مشاهده‌ای (معادل 54 درصد از چاهها) در رده C2-S1 قرار گرفته که جهت مصارف كشاورزي مناسب است. آب شش حلقه از چاه‌های مشاهده‌ای (معادل 46 درصد از چاهها) نیز از محدوده C2-S1 خارج شده و در رده‌های S1-C3، S2-C4،S1 -C4 و S2-C3 قرار دارد. موقعیت مکانی چاهها نشان می‌دهد که کیفیت آب در نواحی مرکزی دشت، حد فاصل دریاچه‌های میانگران و بندان، نسبت به سایر نواحی پایین‌تر است. بنابراین جهت کشاورزی در این نواحی می‌بایست از منابع آب سایر نواحی دشت استفاده نمود و یا راه‌کارهای مدیریت شوری اتخاذ شود. از جمله این راه‌کارها آن است که با مقایسه هدایت الکتریکی آستانه تحمل محصولات با هدایت الکتریکی آب زیرزمینی، محصولاتی متناسب با این شرایط را تعیین و کشت نمود. آب هفت حلقه چاه رده C2 و همچنین دو حلقه چاه E9 و E22 که در رده C3 قرار دارند اما هدایت الکتریکی آن‌ها کم‌تر از 50/1 دسی‌زیمنس بر متر است، برای آبیاری تمام محصولات الگوی کشت فعلی منطقه مناسب بوده و هیچگونه محدودیت شوری ایجاد نمی‌کند. آب دو حلقه چاه E6 و E11 که با هدایت الکتریکی بین 50/1 تا 25/2 دسی‌زیمنس بر متر در رده C3 قرار دارند نیز برای بیش‌تر محصولات فعلی مناسب است و تنها برای برخی از محصولات حساس و نسبتاً حساس به شوری از جمله انگور، کاهو و هویج که آستانه تحمل شوری کم‌تر از 50/1 دسی‌زیمنس بر متر دارند، نامناسب است. آب چاه E10 با هدایت الکتریکی حدود 00/5 دسی‌زیمنس بر متر، از بین محصولات فعلی تنها برای آبیاری جو (با آستانه تحمل شوری 00/6 دسی‌زیمنس بر متر) قابل استفاده است. در نهایت آب چاه E7 که هدایت الکتریکی آن بیش از 00/12 دسی‌زیمنس بر متر است برای هیچ یک از محصولات فعلی منطقه مناسب نیست. با انتخاب محصول مقاوم به شوری اگرچه می‌توان از کاهش عملکرد محصول جلوگیری نمود اما جهت پیش‌گیری از شوری خاک، انجام آبشویی ضروری است.
مطابق نمودار شولر، کیفیت آب زیرزمینی منطقه برای مصارف شرب در رده خوب قرار دارد (به جز چاه E7 که در رده خوب تا متوسط است). با این وجود، در تحقیق حاضر آلودگی آب زیرزمینی به نیترات و سایر آلاینده‌ها بررسی نشده است و بنابراین جهت استفاده از این منابع برای مصارف شرب، انجام آزمایش‌های تکمیلی در این زمینه ضروری است. منابع آب زیرزمینی گاهی بدون فرآیندهاي تصفیه به‌عنوان آب آشامیدنی استفاده می‌شوند، چرا که براي مصارف انسانی امن تلقی می‌گردند. با این وجود باید دقت داشت استفاده از آب‌هاي زیرزمینی براي نوشیدن بدون سالم‌سازي به روش بهداشتی، احتمال خطر ابتلا به عفونت را در افراد مصرف‌کننده افزایش می‌دهد. بنابراین، در بخش شرب که ارتباط مستقیم با سلامت افراد دارد، انجام آزمایش‌های بیش‌تر و اعمال فرآیندهای تصفیه الزامی است.
سپاس‌گذاری
نویسندگان مقاله از دفتر پژوهش‌های کاربردی سازمان آب و برق خوزستان به واسطه حمایت‌های مالی قدردانی می‌نمایند.
منابع
1. Ahmadi, M & Hosseini Nia, N. (2023). Analysis of temporal-spatial changes of water deficit index in Khuzestan province in the last decade, Physical Geography Research Quarterly, 54(121), 387-401 [In Persian].
2. Alijani, F., Musavi, S.F & Mohammadi, H. (2023). The Study of the Effects of Restoration and Resilience Plan on Groundwater of Qaleh Tol Plain, North East Khuzestan, Journal of Water and Sustainable Development, 9(3), 39-48 [In Persian].
3. Ashraf, S., Nazemi, A., & AghaKouchak, A. (2021). Anthropogenic drought dominates groundwater depletion in Iran. Scientific reports, 11(1), 9135.
4. Babanezhad, E., Qaderi, F., & Salehi Ziri, M. (2018). Spatial modeling of groundwater quality based on using Schoeller diagram in GIS base: a case study of Khorramabad, Iran. Environmental Earth Sciences, 77, 1-12.
5. Chitsazan, M., Rahmani, Gh.R & Zaresefat, M. (2014). Hydrochemical assessment of groundwater resources for drinking by Analytical Hierarchy Process (AHP) and Fuzzy Logic in GIS (Case Study: Aghili Plain in northeast Khuzestan), Water and Soil Conservation, 20(5), 131-146 [In Persian].
6. Faryabi, M & Shojaheidari, R. (2022). Assessment of Groundwater Quality of Jiroft Plain for Drinking Water Using Groundwater Quality Index, Human & Environment, 20(1), 183-197 [In Persian].
7. Fathizad, H & Hakimzadeh Ardakani, M. A. (2023). Investigating the relationship between the effect of geological formations on groundwater quality (Study area: Yazd province), Journal of Integrated Watershed Management, 2(4), 49-66 [In Persian].
8. Gu, D., Guo, J., Fan, Y., Zuo, Q., & Yu, L. (2022). Evaluating water-energy-food system of Yellow River basin based on type-2 fuzzy sets and Pressure-State-Response model. Agricultural Water Management, 267, 107607.
9. Habibinia, H., Kord, M & Taheri, K. (2022). Effect of geological formations on the quality and geochemical characteristics of groundwater Shiyan plain aquifer, Kermanshah, Journal of Hydrogeology, 6(1), 114-125 [In Persian].
10. Keyhanpour, M.J., Musavi Jahromi, S.H & Ebrahimi, H. (2021). Dynamic Analysis of Sustainable Water Resources Management Based on Water-Food-Energy Nexus Case Study: Khuzestan Province, Iranian Journal of Irrigation & Drainage, 15(3), 567-581 [In Persian].
11. Khaleghi, F & Mosayebzadeh, N. (2022). Hydrochemical study of water wells in Bonab and Malekan cities with the aim of evaluating groundwater quality, An environmental geology approach, Journal of Hydrogeology, 6(2), 52-66. [In Persian].
12. Meybeck, M. (2003). Global analysis of river systems: from Earth system controls to Anthropocene syndromes. Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series B: Biological Sciences, 358(1440), 1935-1955.
13. Moradi, S., Jafary, H & Safari, M. (2023). Identification of Controller Processes of Groundwater Quality of Asadabad aquifer by Using Geochemical Statistical Technique, Journal of Water and Soil Science, 32(4), 1-16 [In Persian].
14. No Name. (2017). Khuzestan Water and Power Authority. The study report of the comprehensive plan of groundwater resources of northeastern Khuzestan plains and the control of water level changes in Izeh Lake [In Persian].
15. No Name. (2020). United Nations Educational, Scientific, and Cultural Organization. United Nations World Water Development Report 2020: water and climate change.
16. No Name. (2021). Ministry of Agriculture Jihad, Agricultural statistics of crops, 20 [In Persian].
17. Nouri, H., Ildoromi, A & Bakhshi, M. (2022). Investigation of Groundwater quality under Climate Change and Drought Conditions in a mountainous catchment in Zagros, Geographic Space, 22(78), 31-53 [In Persian].
18. Parsaie, F., Mahmoodi, M.A & Egdernezhad, A. (2020). Assessment of Groundwater Quality for Drinking and Agriculture in Qorveh Plain, Journal of Wetland Ecobiology, 12(1), 65-80. [In Persian].
19. Piper, A. M. (1944). A graphic procedure in the geochemical interpretation of water‐analyses. Eos, Transactions American Geophysical Union, 25(6), 914-928.
20. Ravanbakhsh, M., Ahmadi, N. M & Sarvarinejad, S. B. (2019). Assessing groundwater vulnerability to contamination in Loor basin using GODS model in GIS environment, Geographic Space, 19(65), 233-246 [In Persian].
21. Sabzevari, Y & Zeinivand, H. (2022). Evaluation of groundwater quality for different uses, case study: Delfan plain, Geographic Space, 22(78), 55-71 [In Persian].
22. Salari, S., Karandish, F., Haghighatjou, P & Aldaya, M. (2022). Efficient and Sustainable Use of Water Resources in Khuzestan through Water Footprint Benchmarking, Journal of Water and Soil Resources Conservation, 12(1), 35-49 [In Persian].
23. Solgi, E., Bigmohammadi, F., Rozbhani, Z & Ghiasvand, SH. (2022). Water quality assessment of surface and groundwater sources used for drinking and agriculture, Irrigation Sciences and Engineering, 45(3), 97-111 [In Persian].
24. Wang, X., Chen, Y., Fang, G., Li, Z., & Liu, Y. (2022). The growing water crisis in Central Asia and the driving forces behind it. Journal of Cleaner Production, 378, 134574.
25. Wilcox, L. (1955). Classification and use of irrigation waters (No. 969). US Department of Agriculture.
26. Yonesi, H., Torabipoudeh, H., Shahinejad, B., Arshia, A & Mirzapour, H. (2020). Groundwater quality trend analysis and zoning using TFPW-MK and GIS (Case Study: Najaf Abad Aquifer), Journal of Water and Soil Resources Conservation, 9(3), 143-156 [In Persian].
27. Zeydalinejad, N., Nassery, H.R., Shakiba, A & Alijani, F. (2020). Simulation of karst aquifer water level under climate change in Lali region, Khouzestan Province, SW Iran, Nivar, 44(108), 97-109 [In Persian].
28. Zobeidi, T., Yaghoubi, j & Yazdanpanah, M. (2021). Investigating Typology of Adaptation Strategies of Villagers to Water Shortage in Khuzestan Province: Application of Grounded Theory, Journal of Rural Research, 12(2), 246-257 [In Persian].
Qualitative Assessment of Groundwater Resources of Izeh Plain in Khuzestan Province
Extended Abstract
Introduction
Alarming population growth and socio-economic development have increased the demand for water, energy and food, and challenged the sustainability of resources worldwide. In Iran, the availability of water resources has decreased drastically due to increased demand and prolonged periods of drought. In areas where surface water is limited or not easily accessible, groundwater resources are the largest fresh water reserves. Indiscriminate extraction of well water and the expansion of agricultural and industrial activities, along with climate change and numerous droughts, have caused changes in the quality of groundwater in many areas. Khuzestan province in the southwest of Iran, which is located in special geographical and hydrological conditions, has the largest share of fresh water and agricultural activity in Iran. The insufficiency of surface water resources to meet the demand in different sectors, and the increase in the use of nitrogen fertilizers in agricultural lands has caused an increase in the extraction of groundwater in the province and has put these resources at risk of pollution. This research was conducted with the aim of evaluating the quality of groundwater resources of Izeh plain in the northeast of Khuzestan province for various uses.
Material and Methods
The studied area with an area of 388 km2 is located in the northeast of Khuzestan province. There are two types of aquifers in the study area, one is an alluvial aquifer and the other is a karst aquifer. In recent years, the contamination of alluvial sediments of the plain with bacteria has caused the water extraction from wells to be stopped and more studies and researches have to be done in this field. For this purpose, 19 observation wells have been dug in different parts of the plain. The measured parameters included calcium, magnesium, sodium, potassium, chlorine, bicarbonate, sulfate, sodium absorption ratio, electrical conductivity, acidity and total dissolved solids. In this research, the Piper diagram was used to identify the type of water, the Stiff diagram was used for the hydrochemical analysis of water samples, the Wilcox diagram was used to determine the quality of groundwater for agricultural purposes, and the Schoeller diagram was used for drinking purposes. Water quality graphs were drawn with HydroChem and GWW software.
Results and Discausion
According to Piper diagram, most types of groundwater samples in Izeh plain are bicarbonate, calcium carbonate and magnesium bicarbonate. Groundwater samples in parts of the alluvial aquifer of Izeh Plain, which are fed by Asmari and Ilam-Seruk limestones and are far enough from the city, show the calcium bicarbonate type, and in the central parts of the plain, it varies from calcium bicarbonate to magnesium bicarbonate. Based on the Stiff diagrams, Izeh groundwater samples can be classified into four categories. The first category includes wells E1, E5, E9, E12, E13, E14, E16, E17, E18, E20 and E21 (feeding water from the Asmari limestone formation), the second category includes wells E4, E6 and E22 (contaminated groundwater), the third category includes wells E7, E10 and E11 (groundwater in contact with Gachsaran formation) and the fourth category includes wells E3 and E15 (feeding water from Ilam-Sarvak limestone formation). According to the Wilcox diagram, the water of wells E1, E3, E12, E13, E16, E17 and E18 in the category S1-C2, the water of wells E6, E9 and E22 in the category S1-C3, as well as the water of wells E7, E10 and E11 respectively in the categories S2-C4, S1-C4 and S2-C3 are. In total, in terms of salinity hazard, the water of seven wells is in the medium range, four wells are in the high range and only two wells are in the very high range. The groundwater of the studied area has suitable conditions in terms of alkalinity, so that the water of 11 wells has a low hazard of alkalinity and only the water of two wells has a medium hazard of alkalinity. The analysis of the Wilcox diagram based on the wells location shows that the water quality in the central areas of the plain, between Miangaran and Bandan lakes, is lower than in other areas. According to Schoeller diagrams, the water quality of all the wells for consumption in the drinking sector is in the good category, and only one well's water is in the good to moderate suitable category. In the water of this well, the level of magnesium element is high, and this is the reason why it is out of the good category.
Conclusion
Considering the importance of monitoring the quantity and quality of groundwater resources, especially in arid and semi-arid areas, this research was conducted with the aim of evaluating the quality of groundwater in the northeast of Khuzestan province. According to the Piper diagram, the type of most of the groundwater samples of Izeh plain is bicarbonate, calcium carbonate and magnesium bicarbonate. According to the Stiff diagrams, the groundwater of the studied aquifer is classified into four categories; 1) Feed water from Asmari limestone formation, 2) Contaminated groundwater, 3) Groundwater in contact with Gachsaran formation and 4) Feed water from Ilam-Sarvak limestone formation. The analysis of the Wilcox diagram of the wells based on the wells location shows that the water quality in the central areas of the plain, between Miangaran and Bandan lakes, is lower than in other areas. Therefore, for agriculture in these areas, it is necessary to apply management measures such as the cultivation of salinity-resistant crops and leaching. According to Schoeller diagrams, the plain groundwater quality is in the good category for drinking purposes. Groundwater sources are sometimes used as drinking water without purification processes, because they are considered safe for human consumption. However, in the drinking sector, which is directly related to people's health, it is necessary to conduct more tests and apply treatment processes.
Key words: Drinking water, Irrigation water, Piper diagram, Schoeller diagram, Stiff diagram, Wilcox diagram.
[1] - Piper diagram
[2] - Stiff diagram
[3] - Wilcox diagram
[4] - Schoeller diagram
