ارزیابی کیفیت آب‌های سطحی با رویکرد مدل‌سازی خطی تغییرات محیطی در بلندمدت (نمونه مطالعاتی حوزه آبخیز سد امیرکبیر-کرج)

محورهای موضوعی : فصلنامه زمین شناسی محیط زیست

سارا رنجبری ¹ , جمال قدوسی ² , رضا ارجمندی ³ , امیرحسام حسنی ⁴

1 - دکتری مدیریت زیست‌محیطی، دانشکده منابع طبیعی و محیط‌زیست، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.
2 - دانشیار، عضو هیئت علمی مؤسسه مدیریت خاک و آبخیزداری. تهران، ایران.
3 - دانشیار، گروه علوم محیط‌زیست ، دانشکده منابع طبیعی و محیط‌زیست، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
4 - استاد تمام، گروه علوم محیط‌زیست، دانشکده منابع طبیعی و محیط‌زیست، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.

تاریخ دریافت : 1400/09/07 تاریخ پذیرش : 1400/09/07 تاریخ انتشار : 1399/10/01

کلید واژه: اقدامات آبخیزداری, تحلیلی همبستگی, مولفه‌های اصلی, روند زمانی, سد امیر کبیر,

چکیده مقاله :

اهمیت ویژه رودخانه و سد کرج در برقراری امنیت پایدار تأمین آب شهر تهران و حفظ پایداری اکولوژیک محیط‌زیست آبی و فعالیت‌های انسانی وابسته به آب نقش برجسته و حیاتی را ایفاء می‌نماید. هدف مطالعه اخیر شناسایی منابع آلاینده‌ها کیفیت منابع آب سطحی برای 8 پارامتر کیفیت آب (غلظت سولفات، کلر، کلسیم، منیزیم، سدیم، پتاسیم، مجموع کل املاح، قابلیت هدایت الکتریکی و نسبت جذب سدیم) در 10 زیرحوضه رودخانه کرج- سد امیرکبیر بود. در این مطالعه اثر تغییرات پارامترهای هیدرولوژی بر منابع آلاینده و همچنین منشأیابی مکانی این آلاینده‌ها و تناسب اقدامات آبخیزداری در طول دوره 40 ساله از 1347 تا 1398 با استفاده از تحلیل‌های همبستگی کانویک و آنالیز مولفه‌های اصلی پرداخته شد. نتایج نشان داد کاربرد تحلیل عاملی در ارزیابی پارامترهای کیفیت آب سطحی از موارد مهم جهت منشأیابی و حذف نویزهای اطلاعاتی می‌باشد متغیرهای کانونی ۱و ۲ با ضریب همبستگی 98/0 و 81/0 دارای توانایی بالقوه بخصوص برای تغییرات متغییرهای محیطی همچون بارندگی (H) و حجم رسوبات سالیانه (W) سبب اثر مستقیم بر سه عنصر کیفیت آب به ترتیب کلسیم، مجموع کل املاح و نسبت کل هیدروژن دارند و رابطه مستقیم برقرار می‌نمایند. یافته‌ها نشان داد که سهم بار آلودگی ورودی از شاخه‌های فرعی رودخانة کرج ناشی از کاربری‌های واقع در آن‌ها در آلودگی مخزن سد بیش از شاخة اصلی رودخانه و کاربری‌های حاشیه آن است. بویژه زیرحوضه‌های ولایت‌رود، شهرستانک و سیرا در مجموع بیش از یک سوم از سهم بار آلودگی ورودی به مخزن را دارند.

چکیده انگلیسی:

The special importance of the Karaj River and Dam in the establishment of sustainable security of water supply in Tehran and maintaining the ecological stability of the aquatic environment and human activities related to water play a prominent and vital role. The aim of this study was to identify sources of pollutants. Quality of surface water resources for 8 water quality parameters (sulfate, chlorine, calcium, magnesium, sodium, potassium, total solute, electrical conductivity and sodium uptake ratio) in 10 Karaj-Amir dam dams It was great. In this study, the effect of changes in hydrological parameters on pollutant sources as well as the spatial origin of these pollutants and the appropriateness of watershed management measures during the 40-year period from 1347 to 1398 were investigated using Convik correlation analysis and principal component analysis. The results showed that the application of factor analysis in evaluating surface water quality parameters is one of the important cases for source and elimination of information noise. Focal variables 1 and 2 with correlation coefficients of 0.98 and 0.81 have potential ability especially for changes in environmental variables such as rainfall (H) and The volume of annual sediments (W) has a direct effect on the three elements of water quality, namely calcium, total salts and total hydrogen ratio, respectively, and they establish a direct relationship. The results showed that the share of incoming pollution load from the tributaries of the Karaj River due to the uses located in them in the pollution of the dam reservoir is more than the main tributary of the river and its uses. In particular, the sub-basins of Velayatrud, Shahrestanak and Sira have a total of more than one third of the share of pollution entering the reservoir.