مروری بر ارزیابی روش¬های تعیین آسیب¬پذیری برخی از آبخوان¬های ایران به روش دراستیک

محورهای موضوعی : مدیریت منابع آب

محمدرضا پاکباز ¹ , مهران ایرانپور ²

1 - گروه مهندسی عمران، موسسه آموزش عالی عقیق، اصفهان، ایران.
2 - استادیار گروه مهندسی عمران، واحد لنجان، دانشگاه آزاد اسلامی، اصفهان، ایران

تاریخ دریافت : 1402/08/13 تاریخ پذیرش : 1403/04/07 تاریخ انتشار : 1403/04/24

کلید واژه: آب زیرزمینی, آسیب¬پذیری, ایران, آبخوان, دراستیک,

چکیده مقاله :

برای مدیریت آب زیرزمینی، تعیین آسیب¬پذیری و ریسک آب زیرزمینی اجتناب ناپذیر است. همچنین رفع آلودگی آب¬ زیرزمینی، هزینه¬های زیادی را در بر خواهد داشت، از این¬رو لازم است از روش¬های مناسب و مقرون به صرفه برای پیشگیری از آلودگی منابع آب زیرزمینی استفاده گردد. از جمله عواملی که سبب کاهش کیفیت آب زیرزمینی می¬گردد؛ وجود منابع مهم آلایندههای منتشر شده و نقطه¬ای ناشی از فعالیت¬های انسانی در سطح زمین و نفوذ این آلاینده¬ها به آبخوان¬هاست. به همین منظور جلوگیری از آلودگی این آب¬ها در مدیریت منابع آب زیرزمینی، ضروری است. هدف این پژوهش ارزیابی روش¬های تعیین آسیب¬پذیری آبخوان¬ها با استفاده از مدل دراستیک در 12 منطقه واقع در برخی نقاط کشور ایران است. ارزیابی هر منطقه بر اساس شاخص¬های متفاوتی ارائه شده است که به مجریان برطرف¬کننده آلودگی¬های سیستم¬های آب زیرزمینی در جهت انتخاب، استفاده مجدد و یا ارائه روش-های جدید کمک می¬کند. به¬علاوه در توضیح هر روش، چالش¬ها و شكاف¬های تحقیقاتی دشت¬های موجود مورد بررسی قرار گرفتند که می¬توانند موضوع کارهای تحقیقاتی در آینده باشند.

چکیده انگلیسی:

Determining the vulnerability and risk of groundwater is necessary for groundwater management. Cleaning up polluted groundwater is a costly undertaking. Various factors degrade groundwater quality, including point sources and diffuse sources of pollution, often linked to human activities that allow pollutants to enter aquifers. Therefore, it is necessary to use suitable and affordable methods to prevent pollution of ground-water resources at the source. The purpose of this research is to evaluate the methods of determining the vulnerability of aquifers using the drastic model in 12 regions located in some parts of Iran. The evaluation of each region is presented based on different indicators which help the removing pollution executors of underground water systems in order to choose, reuse or present new methods. In addition, the challenges and research gaps of the existing plains were evaluated in the explanation of each method, which can be the subject of future research works.

منابع و مأخذ:

Adamat, R., Foster, I., & Baban, S. (2003). Groundwater vulnerability and risk mapping for the Basaltic aquifer of the Arzaq basin of Jordan using GIS, Remote sensing and DRASTIC. Applied Geography, 23, 303-324. http://dx.doi.org/10.1016/j.apgeog.2003.08.007
Aller, L., Bennett, T., Lehr, J., & Petty, R. (1987). DRASTIC: A standardized system for evaluating ground water pollution potential using hydrogeologic settings. US Environmental Protection Agency. Washington, DC, 455.
Almasri, M. N. (2008). Assessment of intrinsic vulnerability to contamination for Gaza coastal aquifer, Palestine. Journal of Environmental Management, 88(4), 577-593. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2007.01.022
Arab Ameri, A., Shirani, K., & Rezai, KH. (2015). Assessment of vulnerability of underground water by drastic method (Case study: Najafabad Plain). Iran-Watershed Management Science & Engineering, 12(43). (In Persian)
Azad Shahrak, F., Aghasi, A., Azad Shahrak, F., & Zarei, A. (2011). Vulnerability mapping of the hashtgerd aquifer using DRASTIC method and sensitivity analysis. Journal of Water And Wastewater, 2. (In Persian)
Babiker, I. S., Mohamed, M. A., Hiyama, T., & Kato, K. (2005). A GIS-based DRASTIC model for assessing aquifer vulnerability in Kakamigahara Heights, Gifu Prefecture, central Japan. Science of the Total Environment, 345(1-3), 127-140. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2004.11.005
Dixon, B. (2005). Groundwater vulnerability mapping: A GIS and fuzzy rule based integrated tool. Applied Geography, 25(4), 327-347. https://doi.org/10.1016/j.apgeog.2005.07.002
Eshaghi Ilbeygi, S., Ganji Norouzi, Z., Dorostkar, V., Movahednejad, M.H., & Atari, M. (2021). Vulnerability assessment of Sabzevar Aquifer (Northeast of Iran) using Drastic model. Iranian Journal of Irrigation and Drainage,16(1), 255-266. https://dorl.net/dor/20.1001.1.20087942.1401.16.1.20.7. (In Persian)
Ghanbarian, M., & Ahmadi Nadoushan, M. (2019). Determination of aquifer vulnerability in Lordegan aquifer using DRASTIC, AVI and GODS models. Journal of Research in Environmental Health, 4(4), 257-271. https://doi.org/10.22038/jreh.2019.35710.1246. (In Persian)
Gogu, R. C., & Dassargues, A. (2000). Current trends and future challenges in groundwater vulnerability assessment using overlay and index methods. Environmental Geology, 39, 549-559. http://dx.doi.org/10.1007/s002540050466
Hamza, M. H., Added, A., Rodriguez, R., Abdeljaoued, S., & Mammou, A. B. (2007). A GIS-based DRASTIC vulnerability and net recharge reassessment in an aquifer of a semi-arid region (Metline-Ras Jebel-Raf Raf aquifer, Northern Tunisia). Journal of Environmental Management, 84(1), 12-19. http://dx.doi.org/10.1016/j.jenvman.2006.04.004
Joodavi, A., & Khazaei, S. (2016). A new method for groundwater vulnerability and risk mapping using GIS and numerical modeling. Iranian Journal of Irrigation and Drainage, 2(10), 241-251. (In Persian)
Knödel, K., Lange, G., & Voigt, H. J. (2007). Environmental geology: Handbook of field methods and case studies. Springer Science & Business Media.
Mahmoudpour, H., Janatrostami, S., & Ashrafzadeh, A. (2021). Design of the optimal groundwater quality monitoring network using the aquifer vulnerability map. Iran-Water Resources Research, 16(4), 154-173. https://dorl.net/dor/20.1001.1.17352347.1399.16.4.11.1. (In Persian)
Marofi, S., Soleymani, S., Ghobadi, M.H., Rahimi, GH. & Marofi, H. (2012). Vulnerability assessment of Malayer plain groundwater by SINTACS, DRASTIC and SI models. Water and Soil Conservation, 19(2). (In Persian)
Mirzai, S., Naderi, M., Beigi, H., & Mohammadi, J. (2012). Vulnerability assessment of Shahrekord plain aquifer using Drastic model. Environmental Impact Assessment Review, 11(6), 143-151. (In Persian)
Mohebbi, Y., & Asghari Moghaddam, A. (2018). Kahriz plain aquifer vulnerability assessment using Drastic Model in GIS. Environmental Geology Scientific Research Quarterly, 45(11). (In Persian)
Nadiri, A., Akbari, E., Abbas Novinpour, E., & Gharekhani, M. (2019). Assessment of Khoy aquifer vulnerability using a combined method. Journal of Water and Irrigation Management, 9(2), 251-262. https://doi.org/10.22059/jwim.2019.290989.720. (In Persian)
Napolitano, P., & Fabbri, A. G. (1996). Single-parameter sensitivity analysis for aquifer vulnerability assessment using DRASTIC and SINTACS. IAHS Publications-Series of Proceedings and Reports-Intern Assoc Hydrological Sciences, 235(235), 559-566.
Neshat, A., Pradhan, B., Pirasteh, S., & Shafri, H. Z. M. (2014). Estimating groundwater vulnerability to pollution using a modified DRASTIC model in the Kerman agricultural area, Iran. Environmental Earth Sciences, 71, 3119-3131. https://doi.org/10.1007/s12665-013-2690-7
Saadati, H., Malekian, A., & Moghaddamnia, A. (2020). Assessment of vulnerability index and risk zoning in Ardabil plain. Journal of Water and Irrigation Management, 10(1), 157-171. https://doi.org/10.22059/jwim.2020.298424.770. (In Persian)
Sadat-Noori, M., & Ebrahimi, K. (2016). Groundwater vulnerability assessment in agricultural areas using a modified DRASTIC model. Environmental Monitoring and Assessment, 188, 1-18. https://doi.org/10.1007/s10661-015-4915-6
Tabarmayeh, M., & Vaezi, A. (2015). Vulnerability assessment of open aquifer of Tabriz plain. Journal of Water and Soil, 28(6), 1137-1151. (In Persian)
Umar, R., Ahmed, I., & Alam, F. (2009). Mapping groundwater vulnerable zones using modified DRASTIC approach of an alluvial aquifer in parts of Central Ganga Plain, Western Uttar Pradesh. Journal of the Geological Society of India, 73, 193-201. https://doi.org/10.1007/s12594-009-0075-z
Vrba, J., & Zaporozec, A. (Eds.). (1994). Guidebook on mapping groundwater vulnerability. International Contribution for Hydrogeology, 16, 1-131.

متن کامل:



Technical Strategies in Water Systems https://sanad.iau.ir/journal/tsws ISSN (Online): 2981-1449 Spring 2024: Vol 2, Issue 1, 83-102 https://doi.org/10.30486/TSWS.2024.783456

 

Review Article

 

Reviewing the evaluation methods for determining aquifer vulnerability in Iran using the Drastic method

 

Mohammadreza Pakbaz1*, Mehran Iranpour Mobarake2

 

1 Department of Civil Engineering, Aqiq non-profit institute, Isfahan, Iran.

2 Assistant Professor, Department of Civil Engineering, Lanjan Branch, Islamic Azad University, Isfahan, Iran.

 

Corresponding Author: [e-mail]

© The Author)s( 2024

 

 

Received: 04 Nov 2023

Accepted: 27 Jun 2024

Published: 14 Jul 2024

 

Abstract

Determining the vulnerability and risk of groundwater is necessary for groundwater management. Cleaning up polluted groundwater is a costly undertaking. Various factors degrade groundwater quality, including point sources and diffuse sources of pollution, often linked to human activities that allow pollutants to enter aquifers. Therefore, it is necessary to use suitable and affordable methods to prevent pollution of groundwater resources at the source. The purpose of this research is to evaluate the methods of determining the vulnerability of aquifers using the drastic model in 12 regions located in some parts of Iran. The evaluation of each region is presented based on different indicators which help the removing pollution executors of underground water systems in order to choose, reuse or present new methods. In addition, the challenges and research gaps of the existing plains were evaluated in the explanation of each method, which can be the subject of future research works.

 

Keywords: Groundwater, Vulnerability, Iran, Aquifer, Drastic

 

 

 

 

 

 

 

 

 

مقاله مروری

 

مروری بر ارزیابی روش­های تعیین آسیب­پذیری برخی از آبخوان­های ایران 

به روش دراستیک

 

محمدرضا پاکباز 1*، مهران ایرانپور مبارکه 2

 

1. گروه مهندسی عمران، موسسه آموزش عالی عقیق، اصفهان، ایران.

2. استادیار گروه مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی واحد لنجان، اصفهان، ایران.

 

نویسنده مسئول: [e-mail]

                                                                                                                                                                             © The Author)s( 2024       

 

چاپ: 24/04/1403

پذیرش: 07/04/1403

دریافت:13/08/1402

 

چکیده

برای مدیریت آب زیرزمینی، تعیین آسیب­پذیری و ریسک آب زیرزمینی اجتناب ناپذیر است. همچنین رفع آلودگی آب­ زیرزمینی، هزینه­های زیادی را در بر خواهد داشت، از این­رو لازم است از روش­های مناسب و مقرون به صرفه برای پیشگیری از آلودگی منابع آب زیرزمینی استفاده گردد. از جمله عواملی که سبب کاهش کیفیت آب زیرزمینی می­گردد؛ وجود منابع مهم آلاینده‍های منتشر شده و نقطه­ای ناشی از فعالیت­های انسانی در سطح زمین و نفوذ این آلاینده­ها به آبخوان­هاست. به همین منظور جلوگیری از آلودگی این آب­ها در مدیریت منابع آب زیرزمینی، ضروری است. هدف این پژوهش ارزیابی روش­های تعیین آسیب­پذیری آبخوان­ها با استفاده از مدل دراستیک در 12 منطقه واقع در برخی نقاط کشور ایران است. ارزیابی هر منطقه بر اساس شاخص­های متفاوتی ارائه شده است که به مجریان برطرف­کننده آلودگی­های سیستم­های آب زیرزمینی در جهت انتخاب، استفاده مجدد و یا ارائه روش­های جدید کمک می­کند. به­علاوه در توضیح هر روش، چالش­ها و شكاف­های تحقیقاتی دشت­های موجود مورد بررسی قرار گرفتند که می­توانند موضوع کارهای تحقیقاتی در آینده باشند.

واژه‌های کلیدی: آب زیرزمینی، آسیب­پذیری، ایران، آبخوان، دراستیک

 

 

 

 

1- مقدمه 

امروزه مسائل زیست محیطی با رشد روز افزون تکنولوژی، صنعتی­­تر شدن جهان، رشد جمعیت و کاهش سریع منابع سالم آب، افزایش یافته­اند. از سوی دیگر از گذشته به دلیل اهمیت آب در سلامت انسان، به منابع آب و مسائل مربوط به آن توجه شده است(Azad et al., 2011). به همین منظور به دلیل محدود بودن منابع آب سطحی، آب زیرزمینی ­تنها منبع قابل اعتماد آب شیرین در بسیاری از کشور­های دنیا محسوب می­شود (Mahmoudpour et al., 2021). آب زیرزمینی یکی از منابع مهم و برجسته تامین آب در تمامی کشورها، بخصوص در مناطق خشک و نیمه خشک به­حساب می­آید. آلودگی منابع آب به یکی از معضلات جدی در سراسر جهان طی چند دهه گذشته تبدیل شده استHamza et al., 2007; Neshat et al., 2014) (Umar et al., 2009;.  در بیشتر مناطق ایران که جزء مناطق خشک و نیمه خشک جهان است (Dixon 2005)، امروزه بهره­برداري بي­رویه از آب­هاي زیرزمیني باعث کاهش شدید سطح آب گردیده و نیز آلاینده­هاي مختلفي به سفره­هاي آب زیرزمیني از طریق فعالیت­هاي کشاورزي، صنعتي و شهري، وارد شده استDixon 2005; Aller et al., 1987) Knödel et al., 2007; (Sadat-Noori & Ebrahimi, 2016; یکی از روش­های پیشگیری آلودگی آب زیرزمینی، شناسایی مناطقی است که مستعد آلودگی بالا می­باشند و با به­دست آوردن این اطلاعات می­توان منطقه را از لحاظ آسیب­پذیری، پهنه­بندی نمود (Azad et al., 2011). از جمله عواملی که برای تصمیم­گیری و تخصیص کاربری­های اراضی مناسب و همچنین برنامه­های مدیریت منابع آب در سراسر جهان مورد اهمیت قرار دارد، آسیب­پذیری آب زیرزمینی و پهنه­بندی ریسک می­باشد. در نتیجه می­توان با اطلاعات به­دست آمده، تمهیدات لازم را درخصوص جلوگیری از آلوده­شدن مناطق با آسیب پذیری بالا، اندیشید. جمع­آوری داده­ها و اطلاعات قابل اطمینان و کافی لازمه مدیریت صحیح و موثر سیستم­های آب­زیرزمینی است که از طریق پایش کمی و کیفی آب­ زیرزمینی به­دست می­آید.

در این راستا اهمیت آبخوان­ها از حیث آلودگي و ممنوعیت توسعه بهره­برداري از سفره­های آب زیرزمیني می­باشد و پژوهش­های گسترده­ای با هدف پیش­بیني روند آسیب­پذیري جهت مدیریت بهینه آبخوان­ها به­عنوان ذخیره ارزشمند آب، همچنین توسعه پایدار آن، کاهش آسیب­هاي زیست محیطي و بحران نابودي منابع آبي صورت گرفته است. از روش­های مختلف ارزیابی آسیب­پذیری آب­ زیرزمینی، می­توان به روش­های مبتنی بر شبیه­سازی، روش­های آماری و روش دراستیک اشاره کرد یکی از متداول­ترین روش­ها برای ارزیابی آسیب­پذیری ذاتی¹ آبخوان، روش دراستیک است. در این راستا با توجه به بحث­های امروز زیست محیطی و آلودگي، تهیه مدل دراستیک به کمک فناوری­های سنجش از دور و سامانه  اطلاعات جغرافیایی(GIS)² اهمیت زیادی داشته و از آنجا که آب زیرزمیني در شرایط خشکسالي امروز، نقش مهمي در کشاورزي سالم دارد، استفاده از این مدل نتایج خوبي به همراه خواهد داشت(Arab Ameri et al., 2015). 

برای اولین بار در اواخر دهه 1960 در فرانسه مفهوم آسیب­پذیري آب زیرزمینی جهت هشدار درباره آلودگی آب ارائه گردید(Vrba  & Zaporozec, 1994) . در مورد آسیب­پذیری آبخوان و مفهوم آن در هیدروژئولوژی تعاریف زیادی ارائه شده که از آن می­توان به تعریف کمیته ملی علوم زمین آمریکا در سال 1991 اشاره کرد. به بیان این کمیته، آسیب­پذیری آب­ زیرزمینی نسبت به آلودگی را، تمایل یا احتمال رسیدن آلاینده­ها به یک مکان مشخص در سیستم آب زیرزمینی بعد از به وجود آمدن آنها در برخی محل­ها، در بالای سطح آبخوان می­داند (Almasri 2008).

از نظر مفهومی در هیدروژئولوژی اصطلاح آسیب­پذیری به دو صورت آسیب­پذیری ذاتی و آسیب­پذیری ویژه تقسیم می­شود. به امکان آلودگی در یک منطقه بدون در نظر گرفتن آلاینده خاص آسیب­پذیری ذاتی گفته می­شود که به ویژگی­های زمین­شناسی، هیدرولوژی و هیدروژئولوژی یک منطقه و فعالیت­های بشری وابسته بوده و مستقل از ماهیت آلاینده (Gogu & Dassargues, 2000) می­باشد. از جمله روش‍هایی که به منظور ارزیابی این نوع آسیب­پذیری استفاده می­شوند، می­توان دراستیک را نام برد(Hamza et al., 2007). آسیب­پذیری ویژه اشاره به آسیب­پذیری آب­ زیرزمینی نسبت به آلاینده یا گروهی خاص از آلاینده­ها دارد که وابسته به ویژگی­های آلاینده و ارتباط آن با مؤلفه­های مختلف آسیب­پذیری ذاتی می­باشد. روش­های مختلفی جهت ارزیابی آسیب­پذیری آب­ زیرزمینی وجود دارد که می­توان به روش‍های رتبه­دهی، توصیفی³، آماری-تحلیلی⁴ و ترکیبی⁵ اشاره کرد. روش دراستیک یکی از مهم­ترین و پرکاربرد­ترین روش رتبه‍دهی و هم‍پوشانی می­باشد.

 

2- تئوری

در سال 1987 بـا حمایـت آژانس حفاظت از محیط زیست امریکا (EPA)⁶ روش دراسـتیک توسـط(Aller et al., 1987) بـه عنـوان سیسـتمی استاندارد براي ارزیابی آسیب­پذیري منــابع آب زیرزمینـی نسـبت بـه آلودگی ارائه گردید که بر اساس آن، نقشه آسیب‍پذیری با پارامتر­های مختلف هیدروژئولوژی ایجاد گردید، که هر یک در انتقال آلودگی تاثیر گذارند. در نهایت، با جمع یک ضریب وزنی و یک ضریب ارزش، نقشه آسیب­پذیری ارائه می­گردد (Aller et al., 1987). دراستیک متداول­ترین روش برای ارزیابی حساسیت آبخوان است هر چند هدف آن پیش­بینی وقوع آلودگی در آب زیرزمینی نمی­باشد. البته در برخی از کاربردهای آن در خصوص پیش­بینی آسیب­پذیری آب زیرزمینی نسبت به آلودگی­ها، دراستیک موفق و برخی ناموفق بوده است (Adamat et al., 2003). در حال حاضر برای ارزیابی پتانسیل آلودگی، روش دراستیک به عنوان یک سیستم استاندارد شناخته شده و این مدل در بیشتر کشورهای دنیا مورد استفاده قرارمی­گیرد زیرا داده­های مورد نیاز جهت استفاده از روش دراستیک به راحتی می­تواند از نهادهای دولتی و یا نیمه دولتی به­دست آید. به دلیل در نظر گرفتن تعداد پارامتر بیشتر و دقت بالاتر در مطالعات فراوان، استفاده از چهارچوب عملی دراستیک جهت ارزیابی آسیب­پذیری آب­ زیرزمینی، در آبخوان­های کشورهای مختلف جهان با موفقیت انجام شده است. فرآیند مدل­سازی برای محاسبه شاخص ریسک آلودگی در شکل (1) نشان داده شد.

2-1- پارامترهای دراستیک

عبارت DRASTIC مخفف پارامترهایي است که در سیستم هیدروژئولوژیکي، کنترل­کننده آلودگي آب زیرزمیني مي­باشند و عبارتند از: عمق آب زیرزمیني، تغذیه خالص، محیط آبخوان، محیط خاک، توپوگرافي، تاثیر ناحیه غیر اشباع و ضریب هدایت هیدرولیکي آبخوان، که به شرح زیر می­باشد:

عمق آب زیرزمینی⁷ (D): یکی از مهم­ترین فاکتورهای شاخص دراستیک عمق آب زیرزمینی است که فاصله سطح زمین تا سطح ایستابی را شامل می­شود که بر اساس آن میزان ضخامتی که آب باید طی کند تا به سطح آبخوان برسد مشخص می­شود. افزایش این ضخامت، منجر به تصفیه و حذف آلودگی توسط ناحیه غیراشباع خاک می­شود. با افزایش عمق، پتانسیل حفاظت از آلوده شدن آب بیشتر می­شود.

 

تغذیه خالص(R):  میزان آبی می­باشد که توسط عوامل مختلفی نظیر بارش، از طریق ناحیه غیراشباع خاک به آب زیرزمینی می­رسد. یک عامل اصلی برای انتقال آلودگی، آب نفوذی از محیط غیر اشباع به ناحیه اشباع است که حامل آلودگی‌های جامد و مایع می­باشد و به سطح آب زیرزمینی منتقل شده باعث افزایش کمی و افت کیفیت آب می­شود. به طور کلی یک ناحیه با تغذیه بالای آب، در ریسک آلودگی بالاتری قرار دارد.

 

محیط آبخوان (A): محیط آبخوان به ساختار زمین در قسمت اشباع آبخوان گفته می­شود که وابسته به نوع ترکیب و دانه­بندی خاک می­باشد. طول مسیر و جهت جریان آب تاثیر بسزایی در مواد تشکیل­دهنده آبخوان دارد لذا با افزایش طول مسیر، زمان لازم برای انجام فرایندهای میرایی نظیر جذب، واکنش شیمیایی و پراکنش، افزایش می­یابد. به طور کلی افزایش پتانسیل آلودگی، نتیجه انتقال سریع آلاینده­ها از طریق ترکیب دانه­های درشت و بازشدگی­های نظیر درز و شکاف در محیط آبخوان است. از این رو ریزدانه­تر بودن محیط آبخوان باعث افزایش افت آلودگی خواهد بود.

 

محیط خاک (S): ناحیه 6 فوت یا کمتر سطح بالایی زمین را تحت پوشش قرار می­دهد. خاک و بافت آن اثر قابل توجهی بر مقدار آب نشت کرده به زمین دارد. به طور کلی نوع و مقدار رس موجود در خاک نقش مهمی در آلودگی ایفا می­کند. هر چه خاک ریزدانه­تر و رس موجود در آن تراکم کمتر و متورم باشد، تراوایی نسبی خاک، کاهش و احتمال نفوذ آلودگی به سطح آب زیرزمینی کاهش می­یابد. محیط خاک بر حسب رده­بندی بافتی آن مشخص و امتیازبندی می­شود.

 

توپوگرافی (T): منظور از توپوگرافی، شیب سطح زمین است. کنترل حرکت آلودگی و یا نگهداری آن بر روی سطح زمین، متاثر از شیب آن می­باشد. به همین منظور امکان آلودگی آبخوان در سطوح با شیب زیاد، کاهش می­یابد و در سطوح با شیب کم و افقی، به علت زمان ماندگاری آلودگی بر روی سطح زمین، بیشتر و در نتیجه میزان نفوذ پذیری آلودگی به حداکثر خواهد رسید.

 

تاثیر ناحیه غیر اشباع (I): در تعریف دراستیک محیط غیر اشباع به محدوده بالای خط ایستابی آب زیرزمینی که همه خلل و فرج آن با آب پر نشده است، اطلاق می­شود. در این محدوده به جز آب، دو فاز جامد و هوا نیز وجود دارد. زمان حرکت آلودگی در محیط غیراشباع را، ذرات بافت آن تعیین می­کند. ارزش­گذاری محیط غیر اشباع در آبخوان­های سطحی تقریباً متناسب با ارزش­گذاری محیط آبخوان است. نرخ نفوذ، طول مسیر و چگونگی حرکت آلاینده­ها با ناحیه غیراشباع خاک رابطه مستقیم و آن را کنترل می­نماید و به همین جهت در زمان لازم برای میرایی و کاهش آلودگی تاثیر بسیار دارد.

 

ضریب هدایت هیدرولیکی (C): به میزان توانایی مواد تشکیل­دهنده آبخوان به هدایت آب، هدایت هیدرولیکی گفته می­شود. که این هدایت آب توسط فضای متخلخل تشکیل­دهنده آبخوان کنترل می­گردد. میزان انتشار و انتقال آلودگی در ناحیه اشباع تا حد زیادی به این پارامتر بستگی دارد. با توجه به این مفهوم باید مفهوم محیط آبخوان را از آن جدا نمود زیرا ممکن است محیط آبخوان به میزان زیادی نفود ناپذیر باشد ولی شامل شکاف­های بزرگ باشد.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

شکل 1- فرآیند مدل­سازی برای محاسبه شاخص ریسک آلودگی

 

                                      Fig 1. Modeling process to calculate the pollution risk index

 

2-2- نحوه به دست آوردن شاخص آسیب­پذیری دراستیک 

 در روش دراستیک به هر پارامتر یک نرخ و یک وزن بر حسب اهمیت پارامتر اختصاص داده می­شود. از این رو شاخص دراستیک بر اساس وزن­دهی به مجموع هفت پارامتر با رابطه (1) محاسبه می­شود:

(1)	DI = Dr Dw + Rr Rw + Ar Aw + Sr Sw + Tr Tw + Ir Iw + Cr Cw

 

در این رابطه:

DI = شاخص دراستیک

D، R، A، S، T، I و C = پارامتر های هفتگانه

r = نرخ ارزش (رتبه)

w = وزن پارامتر 

دسته­بندی شاخص دراستیک مطابق با جدول (1) می­باشد.

 

جدول 1- محدوده آسیب­پذیری آبخوان (Hamza et al., 2007)

Table 1. Range of aquifer vulnerability (Hamza et al., 2007)

محدوده آسیب­پذیری	آسیب­پذیری
46>	ناچیز و قابل صرف نظر
47-92	کم
93-136	متوسط
137-184	زیاد
185<	خیلی زیاد

 

 

2-3- وزن­دهی و ارزش­گذاری پارامترها در دراستیک

در سراسر جهان وزن­دهی عددی بر مبنای تکنیک دلفی پایه­گذاری شده است. به منظور ارزیابی سطوح ریسک این تکنیک به صورت تجربی و تحقیقی در نواحی مورد نظر، مورد استفاده قرار می­گیرد. بر اساس این تکنیک، با افزایش وزن، پتانسیل آلودگی بیشتر می­گردد.  (Aller et al. 1987) طی انجام تحقیقاتی وزن­های 1 تا 5، را برای پارامترهای هفتگانه روش دراستیک ارائه کردند.(Almasri, 2008) بر اساس منطق بولین⁸ به منظور ارزش­گذاری یک پارامتر با توجه به خصوصیات متفاوت این پارامتر، رتبه­ای در نظر گرفتند. این نرخ­ها از عدد ۱ تا ۱۰ متغیراند. وزن­ها و نرخ­های مربوط به هر پارامتر در جدول (2) نشان داده شد.

2-4- تحليل حساسيت⁹ 

تحلیل حساسيت يك گام اساسي در مدل­های كاربردي است که در آن پارامترهاي ورودي مدل، تغيير داده مي­شوند و سپس واکنش سيستم به اين تغييرات سنجیده می­شود. در نهایت ميزان حساسيت هر پارامتر تعیین می­گردد. جهت سنجیدن آسـيب­پـذيري آبخوان­ها ميزان اثرگذاري هر كدام از پارامترها، با استفاده از دو نوع تحليل حساسيت حذف پارامتر (Babiker et al., 2005) و تحليل حساسيت تك پارامتر (Napolitano & Fabbri 1996) سنجیده می­شود.

2-4-1- تحليل حساسيت حذف پارامتر

منظور از تحليل حساسيت حذف پارامتر، حذف يك يا چند پارامتر جهت نشان دادن حساسيت نقشه آسيب­پذيري می­باشد. در ايـن روش ابتــدا هركـدام از پارامترهــا بــه طــور جداگانــه از محاسبات حذف شده و انديس تغييرپذيري¹⁰ دراستيك محاسبه مي­شود. برای شناسایی اين روش مي­توان از مـوثرترين پـارامتر بـر آلـودگي آب­هـاي زيرزميني در منطقه مورد مطالعه، استفاده کرد(Babiker et al., 2005). ميزان حساسيت مدل به روش حذف تـك پـارامتر از رابطه (2) به­دست می­آید:

 

در این رابطه:

S= ميزان حساسيت یا انديس تغييرپذيري

V= انديس­هاي آسـيب­پـذيري بـدون حـذف پارامتر

V'= انديس­هاي آسـيب­پـذيري با حـذف پارامتر

N و n= تعـداد لايـه­هـاي مـورد اسـتفاده در محاسبه V و V'

V بـه عنـوان انديس آسيب­پذيري غيرآشفته¹¹ نيز در نظر گرفته مي­شـود كـه بـا استفاده از تمام هفت پارامتر دراستيك به دسـت مـي­آيـد، درحـالي كه V' به عنـوان انـديس آسـيب­پذيري آشفته¹² مورد توجه قرار مي­گيرد که آسيب­پذيري با استفاده از تعداد كمتري از لايه­ها در نتيجه حذف يك يا چند پارامتر محاسبه می­شود.

جدول 2- رتبه و وزن پارامترهای روش دراستیک  (Almasri, 2008)

Table 2. Rank and weight of Drastic method parameters (Almasri, 2008)

(2)

محیط خاک		مواد تشکیل دهنده  ناحیه غیر اشباع		محیط آبخوان			هدایت هیدرولیکی  (متر بر روز)			توپوگرافی  (درصد )			تغذیه  (میلی متر)			عمق آب  (متر)
ضریب	دامنه	ضریب	دامنه	ضریب	دامنه	ضریب		دامنه	ضریب		دامنه	ضریب		دامنه	ضریب		دامنه
10	نازک بودن خاک	1	لایه محصور کننده	2	شیل توده ای	1		4/0-4	10		0-2	1		0-5	10		0-5/1
10	شن	3	سیلت / رس	3	دگرگونی	2		4-12	9		2-6	3		5-10	9		5/1-6/4
9	ماسه	3	شیل	4	دگرگونی هوازده	4		12-28	5		6-12	6		10-18	7		6/4-1/9
8	پیت	6	سنگ آهک	5	آبرفت	6		28-40	3		12-18	8		18-25	5		1/9-2/15
7	رس ترک خورده	6	ماسه سنگ	6	ماسه سنگ ، آهک و شیل	8		40-80	1		18<	9		25<	3		2/15-8/22
6	لوم ماسه ای	6	ماسه سنگ وشیل	6	سنگ آهک و توده	10		80<							2		8/22-4/30
5	لوم	6	شن و ماسه و رس	6	ماسه سنگو توده										1		4/30<
4	لوم سیلیسی	4	دگرگونی	8	شن و ماسه
3	لوم رسی	8	شن و ماسه	9	بازالت
2	لجن و لای	9	بازالت	10	سنگ آهک و کارستی
1	رس سخت و متورم نشده	10	سنگ آهک و کارستی
وزن 2		وزن 5		وزن 3			وزن 3			وزن 1			وزن 4			وزن 5

2-4-2- تحليل حساسيت تك پارامتري

 (Napolitano & Fabbri, 1996) براي بررسی تاثير هركدام از پارامترهاي دراستيك بر روي انديس آسيب­پذيري از تحليل حساسيت تك پارامتري استفاده کردند. در هر پيكسل با وزن تئوريك اختصاص يافته به آن پارامتر، از روش مدل تحليلـي دراسـتيك اسـتفاده گرديد. با توجه به اینکه اهميت هر هفت پارامتر دراستیک در ارزيابي انديس آسيب­پـذيري با استفاده از تحليل حساسـيت حـذف نقشـه نشـان داده شد، تحليـل حساسـيت تـك پـارامتري وزن­هاي موثر و تئوريك پارامترها را با هم مقايسه مي­كند. وزن موثر در هر پيكسل با استفاده از رابطه (3) به­دست مي­آيد:

(3)	W= (Pr Pw)/V)*100

در این رابطه:

W= وزن موثر هر پارامتر

Pr= نمره هر پارامتر

Pw= وزن هر كدام از پارمترها

V= انديس نهايي آسيب­پذيري

2-5- واسنجي¹³ 

بـه منظـور واسنجي(كاليبراسيون) پهنه­بندي مدل دراستيك از آلاينده نيترات استفاده می­شود، زیرا اين آلاينده جز يكي از آلاينده‍هـاي مهـم و پايدار موجود در آب زيرزميني می­باشد. پـس از تهيـه نقشـه آسـيب­پذيري، براي پراكندگي يكنواخت نمونـه­هـا نقشه موقعيت چاه­هاي كشاورزي برروي یکدیگر همپوشـاني می­شود. در ادامه برای قابل اعتماد بودن نتايج صحت سـنجي مـدل، چاه­هاي نمونه­گيري طوري انتخاب می­شوند كه از تمام رده­هـاي آسيب­پذيري متفاوت، نمونه گرفته شود. برای صحت­سنجي مـدل از چـاه­هـاي كشـاورزي منتخـب نمونـه­بـرداري صـورت می­گیرد و يـون نيتـرات موجـود در نمونه­هاي برداشت شده از آب­هاي زيرزمينـي مـورد تجزيـه و تحليـل قرار داده می­شود. سپس نقشه پراكندگي مقادير نيترات آب­هاي زيرزميني تهيه می­گردد.

3- ارزیابي آسیب­­پذیري آب زیرزمیني به روش دراستیک

در طی چند سال گذشته یکی از معضلات جدی در سراسر جهان آلودگی منابع آب می­باشد. در سرتاسر مناطق ایران نیز آلاینده­های مختلفی در پی فعالیت­های کشاورزی، صنعتی و شهری به سفره­های آب زیرزمینی تحمیل شده­اند. یکی از روش­های پیشگیری آلودگی آب زیرزمینی، شناسایی مناطقی است که مستعد آلودگی بالا می­باشند و با به­دست آوردن این اطلاعات می­توان منطقه را از لحاظ آسیب­پذیری، پهنه­بندی نمود. یکی از متداول­ترین روش­ها برای ارزیابی آسیب­پذیری ذاتی آبخوان، روش دراستیک است. در این بخش از مقاله به بررسی نقاط مشخص شده در شکل (2) در نقشه ایران و مشخص کردن نقاط و میزان آسیب­پذیری هر کدام از مناطق جهت ارزیابی آلودگی منابع آب زیرزمینی با روش دراستیک پرداخته می­شود.

 

شکل 2- موقعیت دشت­ها و میزان آسیب­پذیری

Fig 2. The location of the plains and the degree of vulnerability

 

(Azad et al., 2011) پتانسیل آسیب­پذیری آبخوان که یکی از ابزارهای پهنه­بندی است را برای دشت هشتگرد مورد بررسی قرار دادند. با استفاده از شاخص دراستیک، آبخوان این دشت که همواره در معرض آلودگی ناشی از آب­های برگشتی حاصل از آبیاری آغشته به کودهای شیمیایی، فاضلاب شهری و روستایی و پساب­های صنعتی است، مورد ارزیابی قرار دادند. با تحلیل حساسیت به دو روش پارامتر واحد و حذف لایه­ها، پس از اطمینان از تناسب توزیع وزن­ها بر پارامترهای موثر، مشخص گردید بیشترین وزن، مربوط به محیط غیراشباع خاک و تغذیه آبخوان است. سپس پهنه­بندی پتانسیل آسیب­پذیری آبخوان این دشت با نقشه نیترات آب زیرزمینی مقایسه شد که تطابق نسبتا خوبی را نشان داد. این پهنه­بندی با آسیب­پذیری کم، متوسط و زیاد تقسیم شد. با انجام این تحقیق، مشخص گردید که بیشترین درصد پتانسیل آسیب­پذیری مربوط به کلاس متوسط است. مناطق شمالی دشت پتانسیل آسیب­پذیری زیاد و نواحی جنوبی کمترین پتانسیل آسیب­پذیری را داشتند. با توجه به نقشه کاربری اراضی می­توان دریافت که بیشترین آلودگی نیترات موجود در منطقه، از فاضلاب شهری و کودهای مصرفی در کشاورزی ایجاد می­شود. از این رو باید با افزایش راندمان آبیاری تا حد امکان آب­های برگشتی کشاورزی به آبخوان که اغلب خود به عنوان منبع آلاینده آبخوان به شمار می­روند را کاهش داد. 

(Mirzai et al., 2012) با استفاده از مدل دراستیک، آسیب‌پذیری دشت شهرکرد را ارزیابی کردند و با استفاده از خصوصیات تغییرنما¹⁴، پهنه­بندی غلظت نیترات به روش میان­یابی کریجینگ¹⁵ انجام شد که در این مطالعه نتایج آن مورد استفاده قرار گرفت. حدود ۸۰ درصد منطقه مطالعاتی در وضعیت آسیب­پذیری کم قرار گرفت و نواحی شمال، جنوب شرقی و غرب دشت شهرکرد از پتانسیل آلودگی بالاتری نسبت به دیگر نواحی برخوردار بودند. همچنین نواحی جنوب، جنوب شرق و شمال غرب دارای بالاترین غلظت نیترات بودند. با توجه به کاربری اراضی احتمالاً منبع آلودگی، وجود دامداری­های صنعتی در جنوب و شمال غرب، همراه با کشت علوفه بوده و در جنوب شرق وجود منطقه صنعتی همراه با کشاورزی منابع احتمالی آلودگی، می­باشند. مناطق شمالی و مرکز دشت، نیترات با غلظت پایین­تری داشتند. همبستگی نقشه­های غلظت نیترات آب زیرزمینی و آسیب­پذیری که از مدل دراستیک به­دست آمده است، معنادار بود و نشان­دهنده میزان همبستگی کارایی مدل دراستیک در پیش­بینی نواحی آسیب­پذیری بود. عدم تطابق زمانی بارش­ها، آبیاری اراضی و کوددهی اراضی کشاورزی با زمان اندازه­گیری غلظت نیترات آب زیرزمینی، دلایل عدم قطعیت حاصل از این مقایسه بود و می­توان در نظر گرفت که ضریب همبستگی دو نقشه، تابع زمان است. لذا در صورتی که زمان بارش­ها و فعالیت­های کشاورزی نیز به طریقی در مدل لحاظ گردد امکان عدم قطعیت بین دو نقشه کاهش می­یابد. علاوه بر این عامل دیگری همچون وجود منابع نقطه­ای آلاینده در دشت می­تواند بر میزان عدم قطعیت حاصل تاثیر بگذارد. در بالا بردن ضریب همبستگی دو نقشه و افزایش کارایی مدل، دقت در محل عبور کانال­ها و لوله­های انتقال فاضلاب شهری و صنعتی می­تواند نقش داشته باشد. نقشه­های موضوعی پارامترهای مورد نیاز، پس از تشکیل بانک اطلاعات به کمک داده­های مکانی کمی و کیفی مربوط در محیط سامانه اطلاعات جغرافیایی  (GIS)تهیه و تلفیق شدند.

(Marofi et al., 2012) به شناسایی نواحی آسیب­پذیر آبخوان دشت ملایر در برابر آلودگی و تهیه نقشه آسیب پذیري آبخوان از سه روشSI ، دراستیک و سینتکس¹⁶ پرداختند. اهداف اصلی این تحقیق، مشخص نمودن مناطق مستعد از نظر آلودگی در سفره‍هاي آب زیرزمینی دشت ملایر و کمک به تبیین سیاست­هاي کاربردي و عملی براي مدیریت منابع آب زیرزمینی بود. در گام نخست، نقشه حساسیت دشت براي هر یک از مدل­هاي مورد نظر، با توجه به لایه­هاي اطلاعاتی آنها تهیه گردید. در گام دوم، لایه نیترات با توجه به داده­هاي نیترات اندازه­گیري شده تهیه گردید. به منظور حصول اطمینان از کارکرد روش­هاي مورد استفاده، همبستگی بین لایه نیترات و نقشه­هاي آسیب­پذیري مدل­هاي یاد شده محاسبه شد. با توجه به سطح معنی­داري ضریب همبستگی محاسبه شده بین مدل­هاي دراستیک وSI ، واسنجی مدل­هاي یادشده صورت گرفت و ضرایب پارامترهاي آنها تصحیح شدند. در گام سوم، با همپوشانی نقشه کاربري اراضی و نقشه آسیب­پذیري دراستیک اصلاحی، نقشه خطر آلودگی آب زیرزمینی بر اساس مدل دراستیک کشاورزي تهیه شد. در آخرین مرحله، با مقایسه نقشه­هاي آسیب­پذیري دراستیک اصلاح شده، SI اصلاح شده و مدل دراستیک کشاورزي با لایه نیترات، بهترین مدل براي ارزیابی آسیب­پذیري آبخوان منطقه انتخاب شد. نتایج به­دست آمده بیانگر آن است که مدل دراستیک کشاورزي بهترین مدل به این منظور می­باشد. به منظور اطمینان از نتایج روش­هاي مورد استفاده، پس از تهیه لایه نیترات موجود در آب زیرزمینی منطقه، ضریب همبستگی این لایه با مدل­هاي مختلف آسیب پذیري محاسبه شد. نتایج نشان داد که ضریب همبستگی مدل­هاي دراستیک و SI با لایه نیترات در سطح معنی­داري می­باشند که نشان‍دهنده تأئید نسبتاً مناسب این روش­ها در ارزیابی آسیب­پذیري آبخوان منطقه است. همچنین ضریب همبستگی مدل سینتکس با لایه نیترات در سطح معنی­دار نبود، بنابراین نمی­توان از نتایج این مدل براي تشخیص پتانسیل آسیب­پذیري¹⁷ منطقه مورد مطالعه استفاده نمود. روش دراستیک از بیشترین پارامترهاي موثر در آسیب­پذیري ذاتی براي پهنه­بندي استفاده می­کند و دقت آن بیشتر می‍باشد. ولی پهنه­بندي آسیب­پذیري با این روش هزینه و زمان بیشتري را نسبت به مدل SI می­طلبد. زیرا که این روش از هفت پارامتر براي ارزیابی آسیب­پذیري استفاده می­کند و تهیه و فراهم نمودن پارامترهاي مورد نیاز براي پهنه­بندي در برخی از موارد به ویژه در ایران به دلیل کمبود آمار و اطلاعات پایه امکان­پذیر نیست. مدل SI از پنج پارامتر استفاده می­کند که چهار مورد از آنها با روش دراستیک مشترك است. فراهم نمودن اطلاعات مورد نیاز براي ارزیابی آسیب­پذیري به روش SI به مراتب ساده­تر بوده و هزینه کمتري نیاز دارد. نتایج آسیب­پذیري با این روش در مدیریت کیفی سفره­هاي آب زیرزمینی بسیار کاربرد دارد و با شناسایی مناطق حساس­تر به آلودگی، نقش بسزایی در این مساله ایفا می­کند.

 (Tabarmayeh & Vaezi, 2015) از مدل دراسـتيك بـراي ارزيـابي آسـيب­پـذيري آبخوان دشت تبريز استفاده کردند. با توجه بـه نقشـه آسـيب­پـذيري نهايي، بيشترين آسيب­پذيري مربوط به محدوده شمال شرقي منطقـه مورد مطالعه بود. اين مناطق كه محل تمركز واحدهاي صنعتي و مراكـز شهري مهمي از جمله شهر تبريز را شامل مي­شد، نتايج آماري حاصـل از تحلیل حساسيت به روش حذف پـارامتر و روش تـك پـارامتري نيـز بیانگر این بود كه در هـر دو مـورد مهم­تـرين پـارامتر تأثيرگـذار بـر شاخص آسيب­پذيري، عمق سطح ايستابي است. بر اساس بررسي ارتباط بين كاربري زمين و نقشه آسيب­پذيري ذاتي مشـخص گرديـد كه بيشترين مساحت زمين­هاي كشاورزي در محدوده آسـيب­پـذيري كم و كم تا متوسط قرار گرفته است و توسعه كشاورزي در اين نـواحي تـاثير شديدي بر آلودگي آب­هاي زيرزميني ايجاد نمي­كند اما ساير نـواحي بايد تحت مراقبت و كنترل بيشتري قرار بگيرد. در همین راستا نقشـه آسـيب­پـذيري ديگري به روش سینتکس تهيه گرديد و با نقشه آسـيب­پـذيري تهيه شده به روش دراستيك مورد ارزيابي و مقايسه قـرار گرفـت كـه نتايج حاصله از مدل دراسـتيك را تاييـد كـرد. بنـابراين، تصمیم­گیری شد که در ايـن مناطق براي جلوگيري از آلودگي آب­هاي زيرزميني بايستي مراقبـت و كنترل بيشتري صورت گيرد و از استقرار واحدهاي صنعتي آلاينده و يا توسعه كشاورزي در اين مناطق پرهيز شود.

(Joodavi & Khazaei, 2016) روشی جدید براي تعیین مناطقی از ناحیه گیرش چاه­ها که در برابر آلودگی آسیب­پذیري بیشتري دارند ارائه کردند. یک از کاستی­هاي روش­هـاي معمول ارزیابی آسیب­پذیري آبخوان، عدم توانایی آنها براي پیش­بینی اثر پخش آلاینده­ها در مناطق آسیب­پذیر آبخوان بر آلودگی چـاه­هـاي آب شـرب می­باشد. در ایـن روش از مدل دراستیک براي ارزیابی آسیب­پذیري ذاتی آبخوان و از مدل­سازي عددي جریان آب زیرزمینی توسط کد MODFLOW و ردیابی حرکـت ذرات در آبخوان توسط کد MODPATH براي تعیین ناحیه گیرش چاه­ها استفاده گردید. با تلفیق نتایج هر دو مدل در محیط GIS  نقشه ریسـک آلودگی آب­زیرزمینی در محدوده شهرستان فیروزه در استان خراسان رضوي به صورت ناحیه­اي و در محدوده ناحیه گیرش چاه­هاي آب شرب تعیـین گردید. به طور جزئی­تر در این پژوهش ابتدا منابع آلودگی مشـخص شـدند و سپس با توجه به بار آلودگی و خصوصیات آلاینده (کـه شـامل میـزان سمیت، سیار بودن و پایداري آلاینده) نقشـه پهنـه­بنـدي خطـر ارائه شد. پس از تهیه نقشه خطر، نقشه آسیب­پذیري نیز بـه روش دراستیک تولید شد و پس از آن با توجـه بـه کمیت و کیفیت آب زیرزمینی، نقشه ارزش آب زیرزمینی پهنه­بندي گردیـد. در نهایـت با تلفیق ایـن سـه نقشه تحلیل ریسک آلودگی صورت گرفت همچنین بـراي رتبه­­بندي خطـر، کـاربري­هـاي اراضـی کـه احتمـالاً بـر کیفیـت آب زیرزمینی تأثیرگـذار هسـتند، شناسـایی و در شـرایط نسـبی ارزیـابی شدند. آسیب­پذیري آب زیرزمینی نیز با استفاده از روش دراسـتیک انجام شد و معیار براي تخمین ارزش نسبی آب زیرزمینی نیز مبتنـی بـر ســه عامــل: وابسـتگی فعلــی بــه آب زیرزمینـی، وابســتگی بــه آب زیرزمینی در آینده و تعامل با منابع زیست محیطی تعیین گردید. در نهایـت دو نقشه ریسک: نقشه ریسـک عمـومی بـا ترکیـب خطـر منـابع آلودگی و میزان آسیب­پذیري آب زیرزمینی و نقشه ریسک وزن­دهـی شده با توجه به ارزش آب زیرزمینی به­دست آمده از ترکیب نقشه ریسک عمومی و نقشه ارزش نسبی آب زیرزمینی به­دست آمد.

نقشـه ریسـک وزن­دهی شده با توجه به ارزش نسبی آب زیرزمینی براي اسـتفاده جهت اولویت­بندي اقدامات اصلاحی و پیشگیرانه مد نظر قرار گرفت. مزیت نقشه ریسک این است که براي مثال در مکان­هـایی که ارزش آب زیرزمینی پایین است، ریسک به صورت کلی نسـبت بـه وضعیتی که در نقشه ریسک عمومی نشان داده شده، کاهش می­یابد و متناسب با هدف اولویـت­بنـدي برنامـه­هـاي اصـلاحی و پیشگیرانه می­باشد. در ایــن پژوهش، پارامترهاي کیفی نوع آبخوان، خاك و منطقـه اشـباع بـا پارامترهـاي کمی ضخامت آبخوان، مقدار نیتروژن تولید شده در خـاك و مقاومـت هیدرولیکی منطقه غیراشباع که حرکت آب در این منطقـه را محـدود می­کند، جایگزین شـده­انـد. در نهایـت، پارامترهـاي مـدل دراسـتیک پیشنهادي با استفاده از داده­هاي مشاهده­اي غلظت نیتـرات، واسـنجی شدند. توانایی روش ارائه شده در این پژوهش بـراي تعیـین منـاطقی از ناحیه گیرش چاه­ها که در برابر آلودگی، آسیب­پذیري بیشتـري دارنـد باعــث مــی­شــود یکــی از مشــکلات روش­هــاي مرســوم ارزیــابی آسیب‍پذیري آبخوان، که عدم توانایی پیش­بینی اثر پخش آلـودگی در مناطق آسیب­پذیر آبخوان بر آلودگی منابع ارزشمند آب مانند چاه­هـاي آب شرب می­باشد، رفع گردد.

(Mohebbi & Asghari, 2018) آسیب­پذیری آبخوان دشت کهریز در برابر آلودگی را به کمک مدل دراستیک و سامانه اطلاعات جغرافیایی ارزیابی کردند. نقشه پهنه­بندی آسیب­پذیری، برگرفته از نتایج به­دست آمده، دو پهنه عمده با آسیب­پذیری کم و متوسط را نشان داد. با استفاده از پراکندگی یون نیترات، صحت سنجی مدل در محدوده آبخوان انجام شد و مشخص گردید در محدوده متوسط، تقریباً تمامی نقاطی که دارای نیترات بالا هستند، قرار گرفتند. دو نوع تحلیل حساسیت حذف متغیر و تک متغیری دراین تحقیق انجام شد. میزان تأثیرگذاری هر کدام از متغیرها در آلوده­سازی آبخوان با تحلیل حساسیت به روش حذف متغیر و تک متغیری، مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج هر دو تحلیل نشانگر این موضوع است که مهم­ترین متغیر تأثیرگذار بر شاخص آسیب­پذیری، اثر منطقه غیر اشباع است. پس از آن جهت تهیه نقشه آسیب­پذیری، نسبت به تهیه متغیرهای مورد نیاز برای ارزیابی آسیب­پذیری به روش دراستیک اقدام شد. در نتیجه یک لایه شبکه‍ای به­دست آمد که در این لایه سلول­های دارای اعداد بزرگتر، نشانگر مناطقی هستند که آسیب­پذیری ذاتی بیشتر آب زیرزمینی در مقابل آلودگی و سلول­های دارای ارزش عددی کمتر بیانگر مناطقی که آسیب­پذیری ذاتی کمتر آب­ زیرزمینی در مقابل آلودگی را دارا می­باشند. در این روش با تلفیق متغیرهای هفت­گانه براساس شاخص آسیب­پذیری، میزان آسیب­پذیری محدوده کهریز در دو گروه آسیب­پذیری کم و آسیب­پذیری متوسط قرار گرفت. بدین ترتیب بخش زیادی از نیمه شمالی و تا حدودی قسمتی از نواحی مرکزی آبخوان در گروه آسیب­پذیری کم و نیمه جنوبی و بخشی از نیمه مرکزی آبخوان در گروه آسیب­پذیری متوسط قرار گرفتند. آسیب­پذیری آبخوان پتانسیل آبخوان را برای آلودگی نشان می­دهد و با خطر آلودگی نباید اشتباه گرفته شود. بدین معنی که ممکن است در یک منطقه با آسیب­پذیری کم و متوسط، بدلیل حضور گسترده منابع آلاینده از نظر آلودگی منطقه پرخطری ­باشد و برعکس ممکن است در منطقه­ای آسیب­پذیری بالا باشد ولی بدلیل نبود منابع آلاینده هیچ گونه خطر آلودگی آب زیرزمینی را تهدید نکند.

(Ghanbarian & Ahmadi, 2019) به ارزيابى آسيب­پذيرى آبخوان دشت لردگان و نيز بررسى كارايى مدل­هاى گوناگون در آسيب­پذيرى آب­هاى زيرزمينى درمحيط GIS با استفاده از سه مدل دراستیک اصلاح شده، GODS¹⁸و AVI¹⁹پرداختند. محدوده آبخوان دشت لردگان در رتبه­بندي دراستيك در محدوده آسيب­پذيري متوسط و زياد قرار دارد، به طوري كه نواحي حاشيه­اي و مرزي دشت در وضعيت آسيب­پذيري متوسط قرار گرفتند و قسمت­هاي زيادي از مركز دشت وضعيت بدتري نسبت به نقاط ديگر داشته و در وضعيت آسيب­پذيري زياد قرار داشتند. آبخوان دشت لردگان از لحاظ وضعيت بهره­برداري از منابع آب زيرزميني در حالت ممنوعه مي­باشد و در آينده­اي نه چندان دور با شرايطي بحراني از لحاظ تأمين آب رو به رو خواهد بود. علت انتخاب اين دشت، شرايط بحراني آن مي­باشد. توسعه مناطق شهرنشيني، افزايش فعاليت­هاي كشاورزي و مصرف كود و همچنين افزايش واحدهاي صنعتي موجود در دشت، از جمله دلايل بحراني شدن اين دشت و آبخوان موجود در آن به شمار مي­روند. با توجه به اهميت دشت لردگان در بخش كشاورزي، صنعت، شرب و توسعه روزافزون شهرك­هاي صنعتي در اين بخش و ورود فاضلاب­ها و پسماندهاي صنعتي و كشاورزي به داخل منابع آب زيرزميني، شناسايي مناطق و ميزان آسيب­پذيري دشت يك امر ضروري مي­باشد تا با شناخت كافي از ميزان آسيب­پذيري منطقه، از آلوده شدن هرچه بيشتر اين منابع تجديدناپذير، جلوگيري كرد. در اين تحقيق از روش دراستیک اصلاح شده استفاده شد. از آنجايى كه در اين روش تعداد پارامترهاى بيشترى دخيل می­باشند، لذا می­توان ادعا نمود كه اين روش نسبت به ساير روش­ها از تكامل بيشترى برخوردار است. اين روش كه توسط سازمان محيط زيست آمريكا توسعه يافته است، داراي 7 پارامتر مي­باشد که با اضافه كردن نقشه كاربرى اراضى به شاخص­های دراستيك، اين شاخص را به شاخص دراستيك اصلاح شده تبديل کرده و در اين مطالعه مورد استفاده قرار گرفت. بررسی تحليل حساسيت به روش حذف پارامتر (نقشه انجام شده)، نشان داد که مهم­ترين پارامتر تأثيرگذار بر شاخص آسيب پذيري، تغذيه بوده است.

(Arab Ameri et al., 2015) تعیین نقشه آسیب پذیري دشت نجف آباد را با استفاده از روش دراستیک بررسی نمودند. محاسبه و تهیه نقشه­هاي پارامترهاي هیدروژئولوژي موثر در انتقال آلودگي، مقایسه اثر پارامترهاي موثر در آلودگي آب­هاي زیرزمیني در مناطق مختلف نسبت به منطقه مطالعه شده و تعیین اولویت­های مدیریتی- حفاظتی در آبخوان نجف­آباد به تفکیک حوزه­های شهرستان انجام شد. همچنین برای این منظور تکنیک سیستم اطلاعات جغرافیایي، استفاده گردید. در روش دراستیک عوامل و پارامترهاي مختلفي موثر هستند، ارزش، نقش و اولویت هر کدام از عوامل و پارامترهای مورد بررسی، وابسته به موقعیت منطقه هدف، متفاوت مي­باشند. به همین جهت از 7 پارامتر عمق آب زیرزمینی، تغذیه خالص، محیط آبخوان، محیط خاک، توپوگرافی، محیط غیر اشباع و هدایت هدرولیکی استفاده شد. طبق نتایج به­دست آمده پارامترهای عمق آب زیرزمینی و محیط غیراشباع، بیشترین تاثیر را در آلودگی منابع آب زیرزمینی منطقه مطالعاتی داشته­اند.

(Nadiri et al., 2019)  به منظور شناسایی مناطق آسیب­پذیر آبخوان دشت خوی از روش­های دراستیک، سینتکس و ترکیب این دو روش استفاده کردند. در روش­های دراستیک و سینتکس از پارامترهای هیدروژئولوژی و هیدرولوژیکی منطقه جهت بررسی آسیب­پذیری آبخوان و پهنه­بندی مناطق مستعد آلودگی استفاده شد ولی با توجه به خصوصیات ذاتی روش‍ها، نتایج متفاوتی ارائه کردند. در این پژوهش، بررسی عملکرد هر کدام از روش­های دراستیک و سینتکس بر اساس معیارهای ارزیابی متفاوت، نتایج متفاوتی را ارائه دادند که بر اساس آن امکان انتخاب یکی از روش­ها برای ارزیابی آسیب‍پذیری آبخوان دشت خوی میسر نبود لذا با ترکیب این دو روش و بر اساس یک نقشه واحد آسیب­پذیری آبخوان قادر به اظهار نظر گردید. صحت سنجی هر کدام از این روش­ها و مقایسه نتایج آنها با استفاده از مقادیر نیترات اندازه­گیری شده از ۲۶ حلقه چاه در محدوده مطالعاتی و محاسبه شاخص همبستگی و ضریب همبستگی بین نقشه­های آسیب­پذیری انجام شد. نتایج نشان داد که روش ترکیبی شاخص همبستگی و ضریب همبستگی دقت بیشتری نسبت به روش­های دراستیک و سینتکس دارد و از این رو برای ارزیابی آسیب­پذیری این منطقه مناسب­تر است. بر اساس نقشه آسیب­پذیری به­دست آمده از روش ترکیبی، آسیب­پذیری آبخوان در قسمت­های مرکزی و غربی دشت بالا و به سمت حاشیه، کاهش داشت.

(Saadati et al., 2020) سفره آب زیرزمینی اردبیل را بر اساس شاخص جدیدی از جمله عامل تراکم منابع نقطه­ای²⁰ آلاینده، آسیب­پذیری ذاتی و ناحیه²¹ گیرش آلودگی چاه­ها، ارزیابی کردند. پژوهش صورت گرفته با استفاده از یک روش جامع ارزیابی آسیب­پذیری آب­ زیرزمینی با شاخص ریسک آلودگی آب­ زیرزمینی دشت اردبیل ارائه گردید که شامل استفاده از یک نسخه اصلاح شده از روش دراستیک برای پهنه­بندی آسیب پذیری ذاتی، یک روش تحلیل مکانی برای پهنه­بندی تراکم منابع نقطه آلاینده و مدل­سازی عددی برای تعیین منطقه گیرش آلودگی چاه­ها بود. تلفیق این پارامترها، در محیط GIS انجام شد که مکانیسمی برای پهنه­بندی ریسک و شناسایی مناطق در محدوده گیرش آلودگی را فراهم می­کند که باید از جهت نظارت بر آب­ زیرزمینی و مدیریت استفاده از آنها مورد توجه قرار گیرند. این روش دقت بالاتری با توجه به عوامل متعدد در مقایسه با سایر شاخص­ها دارد. در بیشتر سطوح دشت اردبیل، مقدار این شاخص در حداقل محدوده طبقه بود ولی مقادیر حداکثر این شاخص در مناطق پرجمعیت، حاشیه جاده­ها و صنعتی قرار داشت که بیانگر کیفیت پایین آب­ زیرزمینی است. به طور کلی مطابق این شاخص، دشت اردبیل در محدوده آسیب­پذیری و خطر پایینی قرار می­گیرد.

 (Mahmoudpour et al., 2021) شبکه پایش بهینه با حداقل تعداد چاه­ها در آبخوان ساحلی تالش را با توجه به نقشه آسیب­پذیری آبخوان و ارزیابی دقت شبکه پایش طراحی کردند. همچنین نقشه آسیب­پذیری آبخوان با استفاده از شاخص دراستیک اصلاح شده²²، تهیه و برای جستجوی بهینه شبکه پایش، از الگوریتم ژنتیک²³ (GA) استفاده شد. در مدل بهینه­سازی، همزمان سه هدف شامل موارد ذیل مورد بررسی قرار گرفت:

1-       حداکثر کردن همبستگی بین شاخص آسیب­پذیری و مقدار EC²⁴

2-       حداقل کردن تعداد چاه­های پایش

3-       حداکثر کردن ضریب نش - ساتکلیف²⁵ (که بیانگر برازش بین توزیع EC محاسبه شده در شبکه پایش موجود و شبکه جدید است)

در جهت هدف اقتصادی اعمال ضریب وزنی w، در یک تابع هدف، سه هدف تعریف شد و پارامترهای مختلف وزن ارزیابی شد. نتایج نشان داد که انتخاب جواب بهینه، تا حد زیادی به تعیین ضریب وزنی وابسته بوده و بهترین وزن، با توجه به متعادل­ترین جواب، شاخص آسیب­پذیری و دقت شبکه پایش انتخاب شد. نتایج اعتبارسنجی در هر دو دوره بهینه­سازی و اعتبارسنجی، تخمین‍های قابل قبولی را به­دست آورد.

(Eshaghi et al., 2021) نقشه آسیب­پذیری آبخوان سبزوار را با استفاده از مدل دراستیک تهیه کردند. تراکم جمعیتی بالا در حوضه آبریز سبزوار، فراوانی وجود مزارع و تشکیلات صنعتی در منطقه، منجر به افزایش مصرف بی­رویه آب زیرزمینی در حوزه فوق شده است که این امر منجر به افزایش املاح و کاهش کیفیت آب در این آبخوان گردید. لذا ارزیابی آسیب­پذیری آبخوان سبزوار حائز اهمیت می­باشد. مطالعات صورت گرفته بر روی آبخوان سبزوار نشان داد که مناطق مرکزی آبخوان نسبت به آلاینده­ها آسیب­پذیرتر هستند. بررسی نقشه­ها بیانگر این است که عمق سطح ایستابی تغذیه آبخوان و شیب زمین بیشترین تاثیر را نسبت به دیگر نقشه­ها دارا می­باشند. میزان آسیب­پذیری بالای مناطق مرکزی دشت که عمق کمتری تا سطح ایستابی و شیب کمتری دارند منجر به تمرکز بیشتر آلاینده­ها در ناحیه فوق و انتقال سریع آلاینده­ها به منابع آب زیرزمینی می­باشد. تغذیه آبخوان بیشترین آسیب­پذیری را در نواحی مرکزی دشت داشت. ترسیم نقشه محیط آبخوان، نقشه محیط خاک و نقشه منطقه غیراشباع نشان داد که میزان آسیب­پذیری در کل دشت بصورت یکسان و تغییرات آسیب­پذیری کم می­باشد. هدایت هیدرولیکی در بیشتر منطقه یکسان بود و مقدار بالایی داشت. با بررسی انجام شده بر روی نقشه آسیب‍پذیری دراستیک در منطقه مورد مطالعه، میزان آسیب­پذیری در منطقه از کم تا زیاد بود به نحوی که مناطق مرکزی دشت، آسیب­پذیری بالاتری داشت. با توجه به حجم فعالیت­های کشاورزی در مناطق مرکزی دشت، بایستی تمهیداتی در جهت جلوگیری از آلودگی احتمالی آبخوان صورت گیرد. همچنین همپوشانی هدایت الکتریکی با نقشه دراستیک نشان داد هدایت الکتریکی در مناطقی با آسیب­پذیری زیاد، بالا می­باشد که بیانگر املاح بالا در نمونه­های آب در ناحیه مورد مطالعه می­باشد و این امر نیز می‌توانند تاییدی بر دقت و صحت سنجی مدل دراستیک باشد. مروری بر روش­های تعیین آسیب­پذیری آبخوان 12 منطقه در نیمه شمالی کشور در قالب جدول (3) ارائه گردید.

4- نتیجه­گیری

یکی از منابع مهم و قابل توجه در منابع آب، آب­هاي زيرزميني می­باشند زیرا این منابع اسـتعداد آلـودگي كمتـر و همچنـين ظرفيت ذخيره بیشتری نسبت به آب­هاي سطحي دارند. اما وجـود آلودگي­هاي منتشرشونده و نقطه­اي که از فعاليت­هاي انساني در سـطح زمين ناشی می­شوند و نفوذ آنها به منابع آب زيرزميني باعث از بین رفتن كيفيت آب زيرزميني شده و کیفیت آن را براي مصرف­كننده پائین می­آورد. مضاف بر آن با برداشـت بی­رویه آب، سـطح آب زيرزمينـي در بسـياري از دشت­هاي كشور به حد بحراني رسيده است. با وجود اینکه بخش بسیاری از مصارف آب آشامیدنی، كشاورزي و صنعت از منـابع آب زيرزميني تامين مي­گردد. بنابرين منابع آب زيرزميني به روش­های مختلف در معرض آلودگي قرار دارند كه تشخيص و كنترل آلودگي در آنها نسبت به آب­هاي سطحي مشكل­تر و پرهزينه­تر است. همچنين، به دليل تداوم آلـودگي در ايـن منـابع، بهتـرين روش پیشگیری از آلودگي آنها، شناخت منـابع آلـوده­كننـده و منـاطق آسـيب­پـذير، تهيه نقشه­هاي پهنـه­بنـدي آسـيب­پـذيري و یافتن سياسـت­هـاي مديريتي مناسب مي­باشد. به همین دلیل، مدیریت کمی و کیفی منابع آب زیرزمینی دارای اهمیت بالایی در این مناطق می­باشد.

 

 

 

جدول 3- مرور روش­های ارزیابی آسیب­پذیری آبخوان­ها به روش دراستیک

Table 3. Overview of the methods of assessing the vulnerability of aquifers by the Drastic method

منطقه مورد مطالعه	روش مورد ارزیابی	عامل هیدرولوژیکی مؤثر	نحوه صحت سنجی	روش تحلیل حساسیت	مهمترین متغیر تأثیر گذار	منطقه دارای بالاترین آسیب پذیری	تعداد حلقه چاه	نرم افزار مورد استفاده
ملایر	SI  DRASTIC  SINTACS	عمق آب زیرزمینی، تغذیه خالص، سنگ شناسی آبخوان، توپوگرافی و کاربري اراضی، محیط خاک، اثر محیط غیر اشباع، هدایت هیدرولیکی آبخوان، شیب	نیترات	-	-	-	32	GIS
لردگان	DRASTIC اصلاح شده، GODS, AVI	عمق تا سطح آب زيرزميني، تغذيه خالص، خصوصيات خاك، خصوصيات سفره، توپوگرافي، اثر منطقه غيراشباع، هدايت هيدروليكي آبخوان و کاربری اراضی	نیترات	حذف متغیر	تغذيه	-	-	GIS
کهریز	DRASTIC	عمق سطح ایستابی، تغذیه خالص آبخوان، محیط آبخوان، محیط خاک، توپوگرافی، منطقه غیر اشباع و هدایت هیدرولیکی	پراکندگی یون نیترات	حذف متغیر، تک متغیری	اثر منطقه غیر اشباع	-	-	GIS
شهرکرد	DRASTIC	عمق سطح ایستابی، تغذیه خالص آبخوان، محیط آبخوان، محیط خاک، توپوگرافی، منطقه غیر اشباع و هدایت هیدرولیکی	نیترات	-	-	-	96	GIS
سبزوار	DRASTIC	عمق سطح ایستابی، تغذیه خالص آبخوان، محیط آبخوان، محیط خاک، توپوگرافی، منطقه غیر اشباع و هدایت هیدرولیکی	نیترات	حذف متغیر، تک متغیری	عمق تا سطح ایستابی تغذیه آبخوان	-	90	GIS
تبریز	DRASTIC	عمق سطح ایستابی، تغذیه خالص آبخوان، محیط آبخوان، محیط خاک، توپوگرافی، منطقه غیر اشباع و هدایت هیدرولیکی.	نیترات	حذف متغیر، تک متغیری	عمق سطح ایستابی	-	-	GIS
خراسان رضوی	DRASTIC	عمق سطح ایستابی، تغذیه خالص آبخوان، محیط آبخوان، محیط خاک، توپوگرافی، منطقه غیر اشباع و هدایت هیدرولیکی	نیترات	عنوان نشده	عمق آب زیرزمینی، نوع خاك، منطقه غیر اشباع	-	428	GIS
خوی	DRASTIC SINTACS ترکیب این دو روش	عمق سطح ایستابی، تغذیه خالص آبخوان، محیط آبخوان، محیط خاک، توپوگرافی، منطقه غیر اشباع و هدایت هیدرولیکی	نیترات	عنوان نشده	-	قسمت های مرکزی و غربی	26	GIS
اردبیل	ترکیب روش­های DRASTIC SINTACS	عمق سطح ایستابی، تغذیه خالص آبخوان، محیط آبخوان، محیط خاک، توپوگرافی، منطقه غیر اشباع و هدایت هیدرولیکی	غلظت نیترات، کلراید	عنوان نشده	-	شمال و جنوب شرقی	2243	GIS
ادامه جدول 3- مرور روش­های ارزیابی آسیب­پذیری آبخوان­ها به روش دراستیک Table 3. Overview of the methods of assessing the vulnerability of aquifers by the Drastic method
منطقه مورد مطالعه	روش مورد ارزیابی	عامل هیدرولوژیکی مؤثر	نحوه صحت سنجی	روش تحلیل حساسیت	مهمترین متغیر تأثیر گذار	منطقه دارای بالاترین آسیب پذیری	تعداد حلقه چاه	نرم افزار مورد استفاده
تالش	DRASTIC اصلاح شده	عمق سطح ایستابی، تغذیه خالص آبخوان، محیط آبخوان، محیط خاک، توپوگرافی، منطقه غیر اشباع و هدایت هیدرولیکی، کاربری اراضی، فاصله تا ساحل، اختلاف تراز سطح آب زیرزمینی و سطح آب دریا	-	-	عمق،  تغذیه، محیط خاک، هدایت هیدرولیکی، کاربری اراضی	تمام نواحی با کاربری شهری	59	GIS
هشتگرد	DRASTIC	عمق سطح ایستابی، تغذیه خالص آبخوان، محیط آبخوان، محیط خاک، توپوگرافی، منطقه غیر اشباع و هدایت هیدرولیکی.	نیترات	حذف متغیر، تک متغیری	محیط غیراشباع، تغذیه	شمالی	-	GIS
نجف آباد	DRASTIC	عمق سطح ایستابی، تغذیه خالص آبخوان، محیط آبخوان، محیط خاک، توپوگرافی، منطقه غیر اشباع و هدایت هیدرولیکی.	-	-	عمق آب، محیط غیراشباع	انتهای آبخوان به سمت شرق	34	GIS

 

داشتن داده­ها و اطلاعات مطمئن برای داشتن مدیریت صحیح و مؤثر در سیستم­های آب زیرزمینی کافی می­باشد که این اطلاعات از طریق پایش کمی و کیفی آب­ زیرزمینی به­دست می­آید. یکی از مراحل اساسی در شناسایی خصوصیات سیستم­های آب زیرزمینی پایش کیفی آب زیرزمینی است. به طور کلی، طراحی شبکه­های پایش به دلیل­های پایش اولیه کیفیت آب زیرزمینی بدون دخالت انسان، شناسایی روند تغییرات کیفی در کمترین زمان و نظارت بر مناطق آلوده شده جهت تعیین میزان گسترش آلودگی با منبع غیرنقطه­ای انجام می­شود. یک شبکه پایش مناسب، نه تنها باید نماینده کل سیستم آب زیرزمینی باشد، بلکه از نظر اقتصادی نیز باید مقرون به صرفه باشد. یکی از ابزارهای مهم برای تصمیم­گیری و تخصیص کاربری‌های اراضی مناسب و همچنین برنامه­های مدیریت منابع آب در سراسر جهان تعیین آسیب­پذیری آب زیرزمینی و پهنه­بندی ریسک می­باشد.

در این پژوهش ارزیابی روش­های تعیین آسیب­پذیری آبخوان 12 منطقه در نیمه شمالی کشور با استفاده از تئوری دراستیک بررسی شد. اصطلاحات مهم و مورد استفاده در روش­ها توضیح داده شد. سپس در پایان مروری بر همه روش­ها در قالب جدول (3) ارائه گردید. به طور کلی هدف تحقیق انجام شده شناسایی برخی از روش­های ارزیابی تعیین آسیب­پذیری آبخوان می­باشد که به محققان، توسعه­دهندگان و مجریان برطرف­کننده آلودگی­های سیستم­های آب زیرزمینی در جهت انتخاب، استفاده مجدد و یا ارائه روش­های جدید کمک می­کند. علاوه بر این در توضیح هر روش، چالش­ها و شكاف­های تحقیقاتی دشت­های موجود مورد بررسی قرار گرفتند که می­توانند موضوع کارهای تحقیقاتی در آینده باشند.

5- تضاد منافع نویسندگان

نویسندگان این مقاله اعلام می‌دارند که هیچ تضاد منافعی در رابطه با نویسندگی و یا انتشار این مقاله ندارند.

 6- منابع

Adamat, R., Foster, I., & Baban, S. (2003). Groundwater vulnerability and risk mapping for the Basaltic aquifer of the Arzaq basin of Jordan using GIS, Remote sensing and DRASTIC. Applied Geography, 23, 303-324. http://dx.doi.org/10.1016/j.apgeog.2003.08.007

Aller, L., Bennett, T., Lehr, J., & Petty, R. (1987). DRASTIC: A standardized system for evaluating ground water pollution potential using hydrogeologic settings. US Environmental Protection Agency. Washington, DC, 455.

Almasri, M. N. (2008). Assessment of intrinsic vulnerability to contamination for Gaza coastal aquifer, Palestine. Journal of Environmental Management, 88(4), 577-593. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2007.01.022

Arab Ameri, A., Shirani, K., & Rezai, KH. (2015). Assessment of vulnerability of underground water by drastic method (Case study: Najafabad Plain). Iran-Watershed Management Science & Engineering, 12(43). (In Persian)

Azad Shahrak, F., Aghasi, A., Azad Shahrak, F., & Zarei, A. (2011). Vulnerability mapping of the hashtgerd aquifer using DRASTIC method and sensitivity analysis. Journal of Water And Wastewater, 2. (In Persian)

Babiker, I. S., Mohamed, M. A., Hiyama, T., & Kato, K. (2005). A GIS-based DRASTIC model for assessing aquifer vulnerability in Kakamigahara Heights, Gifu Prefecture, central Japan. Science of the Total Environment, 345(1-3), 127-140. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2004.11.005

Dixon, B. (2005). Groundwater vulnerability mapping: A GIS and fuzzy rule based integrated tool. Applied Geography, 25(4), 327-347. https://doi.org/10.1016/j.apgeog.2005.07.002

Eshaghi Ilbeygi, S., Ganji Norouzi, Z., Dorostkar, V., Movahednejad, M.H., & Atari, M. (2021). Vulnerability assessment of Sabzevar Aquifer (Northeast of Iran) using Drastic model. Iranian Journal of Irrigation and Drainage,16(1), 255-266. https://dorl.net/dor/20.1001.1.20087942.1401.16.1.20.7. (In Persian)

Ghanbarian, M., & Ahmadi Nadoushan, M. (2019). Determination of aquifer vulnerability in Lordegan aquifer using DRASTIC, AVI and GODS models. Journal of Research in Environmental Health, 4(4), 257-271. https://doi.org/10.22038/jreh.2019.35710.1246. (In Persian)

Gogu, R. C., & Dassargues, A. (2000). Current trends and future challenges in groundwater vulnerability assessment using overlay and index methods. Environmental Geology, 39, 549-559. http://dx.doi.org/10.1007/s002540050466

Hamza, M. H., Added, A., Rodriguez, R., Abdeljaoued, S., & Mammou, A. B. (2007). A GIS-based DRASTIC vulnerability and net recharge reassessment in an aquifer of a semi-arid region (Metline-Ras Jebel-Raf Raf aquifer, Northern Tunisia). Journal of Environmental Management, 84(1), 12-19. http://dx.doi.org/10.1016/j.jenvman.2006.04.004

Joodavi, A., & Khazaei, S. (2016). A new method for groundwater vulnerability and risk mapping using GIS and numerical modeling. Iranian Journal of Irrigation and Drainage, 2(10), 241-251. (In Persian)

Knödel, K., Lange, G., & Voigt, H. J. (2007). Environmental geology: Handbook of field methods and case studies. Springer Science & Business Media.

Mahmoudpour, H., Janatrostami, S., & Ashrafzadeh, A. (2021). Design of the optimal groundwater quality monitoring network using the aquifer vulnerability map. Iran-Water Resources Research, 16(4), 154-173. https://dorl.net/dor/20.1001.1.17352347.1399.16.4.11.1. (In Persian)

Marofi, S., Soleymani, S., Ghobadi, M.H., Rahimi, GH. & Marofi, H. (2012). Vulnerability assessment of Malayer plain groundwater by SINTACS, DRASTIC and SI models. Water and Soil Conservation, 19(2). (In Persian)

Mirzai, S., Naderi, M., Beigi, H., & Mohammadi, J. (2012). Vulnerability assessment of Shahrekord plain aquifer using Drastic model. Environmental Impact Assessment Review, 11(6), 143-151. (In Persian)

Mohebbi, Y., & Asghari Moghaddam, A. (2018). Kahriz plain aquifer vulnerability assessment using Drastic Model in GIS. Environmental Geology Scientific Research Quarterly, 45(11). (In Persian)

Nadiri, A., Akbari, E., Abbas Novinpour, E., & Gharekhani, M. (2019). Assessment of Khoy aquifer vulnerability using a combined method. Journal of Water and Irrigation Management, 9(2), 251-262. https://doi.org/10.22059/jwim.2019.290989.720. (In Persian)

Napolitano, P., & Fabbri, A. G. (1996). Single-parameter sensitivity analysis for aquifer vulnerability assessment using DRASTIC and SINTACS. IAHS Publications-Series of Proceedings and Reports-Intern Assoc Hydrological Sciences, 235(235), 559-566.

Neshat, A., Pradhan, B., Pirasteh, S., & Shafri, H. Z. M. (2014). Estimating groundwater vulnerability to pollution using a modified DRASTIC model in the Kerman agricultural area, Iran. Environmental Earth Sciences, 71, 3119-3131. https://doi.org/10.1007/s12665-013-2690-7

Saadati, H., Malekian, A., & Moghaddamnia, A. (2020). Assessment of vulnerability index and risk zoning in Ardabil plain. Journal of Water and Irrigation Management, 10(1), 157-171. https://doi.org/10.22059/jwim.2020.298424.770. (In Persian)

Sadat-Noori, M., & Ebrahimi, K. (2016). Groundwater vulnerability assessment in agricultural areas using a modified DRASTIC model. Environmental Monitoring and Assessment, 188, 1-18. https://doi.org/10.1007/s10661-015-4915-6

Tabarmayeh, M., & Vaezi, A. (2015). Vulnerability assessment of open aquifer of Tabriz plain. Journal of Water and Soil, 28(6), 1137-1151. (In Persian)

Umar, R., Ahmed, I., & Alam, F. (2009). Mapping groundwater vulnerable zones using modified DRASTIC approach of an alluvial aquifer in parts of Central Ganga Plain, Western Uttar Pradesh. Journal of the Geological Society of India, 73, 193-201. https://doi.org/10.1007/s12594-009-0075-z

Vrba, J., & Zaporozec, A. (Eds.). (1994). Guidebook on mapping groundwater vulnerability. International Contribution for Hydrogeology, 16, 1-131.

 

337

 

---

[1]  Intrinsic vulnerability

[2]  Geographic Information System

[3]  Subjective Rating Method

[4]  Statistical and Process-Based Method

[5]  Hybrid Method

[6]  US Environmental Protection Agency

[7]  Depth to Water Table

[8]  Boulin

[9]  Sensitivity Analysis

[10]  Change Index

[11]  Unperturbed Vulnerability Index

[12]  Perturbed Vulnerability Index

[13]  Calibration 

[14]  Variogram

[15]  Kriging

[16]  Sintacs

[17]  Vulnerability

[18]  Groundwater Occurrence. Overall Aquifer Class. Depth of Water Table. Soil Type (GODS)

[19]  Aquifer Vulnerability Index (AVI)

[20]  Point Sources Index (PSI)

[21]  Capture Zone

[22]  Modified DRASTIC

[23]  Genetic Algorithm

[24]  Electrical Conductivity

[25]  Nash–Sutcliffe Coefficient