صفحه 1:
نحوه استفاده از مدل آب زیرزمینی
DRADTIC
صفحه 2:
مقدمه
در سالهای اخیر افزایش جمعیت و به تبع آن افزایش نیازهای آبی و همچنین کاهش کیفیت و آلودگی
آبهای زیرزمینی بدلیل توسعه صنعت و کشاورزی سبب توجه بیشتر به کیفیت منابع آب های زیرزمینی
گردیده است.
یکی از راههلی مناسب برای جلوگیری از آلود گی آبهای زیرزمینی, شناسایی مناطق آسیب پذیر آبخوان و
مدیریت بهره برداری از منابع آب وکاربری اراضی است.
صفحه 3:
امروزه ارزیابی استعداد آلودگی منابع آب زیرز مینی به طرز روز افزونی توسط کشورها و آژانس های دولتی
.در حال افزایش است
علاوه بر ای
گیرنده در جهت حفاظت منابع آب زیرزمینی به عنوان منابع با ارزش و استرا
امکان تعیین مناطق قلبل حفاظت از هر آبخوان را بوجود آورد
نقاط مستعد آلودگی می تواند به عنوان کمک کننده ای برای دستگاه های تصمیم
اتژیک هر کشور بلشد و
صفحه 4:
: بايد توجه داشت كه
یکی از راه های پیشگیری آلودگی آب هلی زیرزمینی . شناساپی مناطقی است که استعداد آلوده شدن
بالایی دارند و به وسیله اين شناخت می توان منطقه را از نظر آسیب پذیری پهنه بندی نمود و در نتیجه با
اعمال تمهيدات لازم از آلوده شدن مناطق با آسیب پذیری بالا جلوگیری نمود
صفحه 5:
یکی از کاربردی ترین مدل های کیفی به منظور ارزیابی آسیب پذیری منابع آب زیرزمینی روش دراستیک
است
در این روش, پارامترهای مختلف هیدروژئولوژیکی که هر یک در انتقال آلودگی تاثیر گذارند با یک ضریب
وزنی و یک ضریب ارزش با یکدیگر جمع شد ه و در نهایت نقشه آسیب پذیری ارائه می شود
ره طور کلی روش دراستیک متداول ترین روش برای ارزیابی حساسیت آبخوان است
صفحه 6:
مدل دراستيك جيست؟
بار در سال ۱۹۸۷ توسط آلر معرفی شد . سپس آژانس حفاظت محیط
آمریکا آنرا در سال ۱۹۹۰ توسعه داد تا به این طریق مدل مذکور به عنوان یک
سیستم استاندارد شده جهت ارزیابی پتانسیل آلودگی آبهای زیرزمینی مورد استفاده قرار
.كيرد
امروزه مدل دراستيك به دليل قابليت تهيه يا دسترسى آسان اطلاعات مورد نياز جهت بكا ركيرى
آن ٠ در كشورهاى زيادى مورد استفاده قرار كرفته و مى كيرد
صفحه 7:
مفهوم
عبارت 170 11۸5([مخفف پارامترهایی است که در سیستم هیدروژئولوژیکی . کنترل کننده آلودگی آب
زیرزمینی می باشند.
این پارامترها شامل : عمق آب((1) ۰ (*1) میزان تغذیه, air (A) سفره. .(5) جنس لايه خاك.
توي وكرافى(1 ). تأثيرمحيط غير اشباع(1 ). (0)) هدایت هیدرولیکی آبخوان میباشد.
در اين روش شاخص آسیب پذیری از مجموع حاصلضرب وزن در رتبه هفت پلرامتر فوق الذکر بدست
مى آيد كه رتبه مربوط به هر بلرامتر بين ۱ تا ۱۰ و وزن هر پارامتر با توجه به اهمیت آن بین ۱ تا ۵
متغیر می باشد
صفحه 8:
ممما سس
وزندهی پارامترهای دراستیک
به هر یک از پارامتر هفت گانه دراستیک به نسبت اهمیت آن در آسیب پذیری, وزنی
| تا ۵ داده می شود.به مهمترین پارامتر وزن ۵ و به کم اهمیت ترین آن ها وزن
1 داده می شود
ارزیابی آسیب پذیری هر منطقه بایستی براساس اهمیت هر یک از پارامترها در آن
منطقه صورت , بگیرد. به طور مثال توپو گرافی در یک منطقه کوهستانی نسبت به یک
دشت مسطح از اهمیت بیشتری برخوردار است. همچنین بایستی توجه داشت که
بعضی از پارامترها در ایجاد دیگر پارامترهای هفت گانه دراستیک موثر می باشند.
به عنوان مثال توپوگرافی(۲ ) برپارامتر عمق آب زیرزمینی ((1 )موثر است
هر چند که اثر توپوگرافی قبلا به طور مجزا در برآورد شاخص دراستیک اعمال شده
است.
صفحه 9:
وزن های نسبت داده شده به پارامترهای هفت گانه دراستیک
rary
2
Rae
eee
محط خاک (5)
Dae
Ogee
CBee
5
تعيين كتنده عمقى لست كه الوده كتنده بإيسثى طى كند تابه سطع ليستانى برسد: هر جقدر سطع أب عميقترباشد تمان
اتغذيه خلص مقداآبى ست كه از سطع زمين تفوذ كرده و به سطع ايستايى مئرسد و موجب لتقال اليدكى به صورت عمودى
يسيدن به سطع ايستابى وبه صووت انقى ده أيخوان حركت كند
ee جريان أب تيرزسيتى
gle oe ام بای ام را بدا مر
ents dees در رسیدن تعدبه موثربه مطح ابستبی و بر چکیتگی حر؟
أبخون را مشخص م ىكتد تقش موترى در سرعت انتقال الودكى داشته.
Sa ghar sles wie
الوه كتتده دار
whee fly
ايده ده ونگهدریآن بر SE Eee ee
ميرب آلوده كننده ها تيز مؤقر لست
متطقه غير اشباع متطقه بالابى سطع إيستلى تا سطع مين لست كه ازاب فير اشباع مى باشد فخامت و خضوصيات
به به أبخوان را كنخول مى كتند از عومل
که ترغ نب ومد
5
صفحه 10:
رتبه بندی پارامتر های دراستیک
به هر یک از پارامترهای کیفی دراستیک مانند محیط خاک(٩ ). محيط غير اشباع(1 ) و محيط اشبلع (8 ) بر
اساس نوع خاک و مواد زمین شناسی تشکیل دهنده و به هر یک از پارامتر های عددی دراستیک عمق
تغذیه((1 ) . میزان تغذیه(13 ). توپوگرافی(]). هدایت هیدرولیکی() ) بر اساس محدوده ها یا کلاسه
های عددی متفاوت ارزشی بین ۱ تا ۱۰ داده می شود.محدوده های عددی موثر در حوزه مورد
نظر,براساس أثر آنها برپتانسیل آلودگی تعیین می شوند
صفحه 11:
خب ۱7
رتبه بندی درصد شیب توپوگرافی
وقیهیتدین محدوده()
aly Ae
9 ۲-۶
۵ ۶-۳۲
۱۲-۸ ¥
<۸ ١
صفحه 12:
رتبه بندی عمق سطح آب زیرزمینی
رتبه بتدی
م | > | |ام
محدوده(متر)
۰-۵
۱۸۵-۴۶
۴/۶۹۱
٩۹/۱-۲
۱۵۱۲-۲۸
۳۳/۸۳۰۴
<۳۴
صفحه 13:
رتبه بندی محیط اشباع آبخوان
نوع سازنه زمین شناسی
شیل توده ای
آذریین/دگرگوتی
آ ذریین/دگرگونی هو ازده
یخرفت
ماسه ستگ لایه لایه» سنگ آمک, توالی شیل ها
pleas Sua aks
ندنک آهکجو ده انا
بندی
ک ام ام ای رای دام
صفحه 14:
رتبه بندی محیط غیر اشباع
نوع مواد زمين شناسى
لایه محبوس کننده
سیلت ارس
J
سک آهنک
اماس فاته
ماسه ستاك ستاك أهكه شيل هاي الآيه الآيد
شن و ماسه با مقدار ؤيادى سيلت و رس
شن و ماسه
بازالت دارای تکستکی
سنک آهک کارستی
صفحه 15:
رتبه بندی محیط خاک
توع خاک
تازک یا نبود لایه خاک
1
ماسه
(peat) aLF 355
رس فشرده لمتراکم
لوم ماسه ای
الوم
الوم سيلتى
لوم رس دار
(muck)
رس غير متواكم
ye
مرج و |ام امه
صفحه 16:
رتبه بندی هدایت هیدرولیکی
Sok ayy
۱
محدوده
اع ۰۰۴
۴۸۲-۳
۱۲۲۳-۷۷
۲۸۱۷-۲۱
>AY
صفحه 17:
رتبه بندی تغذیه خالص
4)
Olas
ره
صفحه 18:
خب ۱7
فرض های مدل دراستیک
( ۱) آلودگی از سطح زمین وارد آب زیرزمینی می شود
( ۲) آلودگی ازطریق بارندگی شسته شده و وارد آب زیرزمینی می شود.
۳) انتقال آلودگی از طریق آب و با سرعتی مشابه آن صورت مى كيرد
( ۴) منطقه مورد مطالعه توسط این مدل باید ۴ هکتار پا بزرگتر باشد
صفحه 19:
مراحل اولیه در مدل دراستيك
|( وزن : (5ا۷6101) به هر پارامتر دراستیک با توجه به اهميت تأثير آن در آلودكى بين ١ تاه
وزن داده م یشود که عدد ۵ نسبت به آلودگی حائز اهمیت ترین و عدد ۱ کمترین اهمیت را
داراست
۲) محدوده : (112700) هر پارامتر دراستیک خود به زیربخش های دیگری تقسیم می شود. بعنوان
hte عمق آب برحسب متر و یا لایه خاک برحسب جنس مواد تشکیل دهنده به زیربخش های
دیگری تبدیل می شود
۳ رتبه : (18216) برای هر یک از زیربخش های یک محدوده: ارزش عددی در نظر گرفته می شود
که عددی بین ۱ تا ۱۰ است
نتیجه نهایی برای هر مجموعه هیدرولوژیکی (بعنوان مثال ناحیه جغرافيايى). یک ارزش عددی است
که از مجموع حاصلضرب وزن هر پارامتر در رتبه آن بدست می آید و به عنوان شاخص دراستیک
معرفی 10016 10 1(1۵5))میشود. شاخص دراستیک بزرگ تر نشان دهنده حسا:
منطقه نسبت به آلودگی می باشد و عدد کوچک تر حساسیت کمتر را نشان می دهد. در نهایت
با رتبه بندی شاخص دراستیک نقشه آسیب پذیری منطقه تهیه می شود.
صفحه 20:
مراحل تهیه نقشه آسیب پذیری آب زیرزمینی به روش دراستیک
صفحه 21:
تهیه لایه هاي اطلاعاتي با استفاده از 615
#با توجه به مراحل تهیه مدل دراستیک و با به کار گیری و تجزیه و تحلیل
اطلاعات جمع آوری شده از منطقه مورد مورد نظر و ضمن تهیه لایه های
اطلاعاتی مورد نیاز و تلفیق آنها در محیط 215), نقشه پهنه بندی پتانسیل
آسیب پذیری آبخوان منطقه مورد نظرتهیه می گردد .
صفحه 22:
تهیه لایه های اطلاعاتی
۱- لایه عمق ((1) : با استفاده از آمار و اطلاعات چاه های مشاهده ای .ابتدا نقشه هم عمق OT زیرزمینی تهیه وسپس با
کمک رتبه بندی عمق نقشه رتبه بندی عمق تهیه میگردد( مثال زیر)
صفحه 23:
۲- تغذیه خالصس(؟] ): برای تهیه نقشه تغذیه خالص دشت. ابتدا مقدار متوسط بارندگی سالیانه(132 ) و سپس با توجه
به مقدار نفوذپذیری خاک(111) و شیب تویوگرافی مناطق مختلف دشت
عه
ميم تقس تنه يقي كفي
0
صفحه 24:
۳- لايه محيط آبخوان(4 ): با استفاده از لوگ های حفاری چاههای موجود در محدوده مطالعاتی و نقشه های مقاطع.
ژئوالکتریک, نقشه نوع و جنس محیط آبخوان تهیه و با توجه به رتبه محیط آبخ
می شود :
چه نفشه رنبه یندی محیط آیغوان
ان نقشه رتبه بندی محیط آیخوان تهیه
صفحه 25:
(1) : برای تهیه نقشه شیب از نقشه رقومی توپوگرافی منطقه با مقیاس ۱۰۲۵۰۰۰ به همراهنقاط ارتفاعی
کمکی مربوط به چاه های مشاهده ای استفاده می شود.ابتدا نقشه رستری توپوگرافی و سپس به کمک آن نقشه رستری
درصد شیب تهیه و درنهایت با استفاده از رتبه بندی این پارامترنقشه رتبه بندی شیب با اندازه تهيه مى گردد :
مه نقشه وقبه یشدی درصه شیب تویوکرافی
صفحه 26:
۵- لایه محیط خاک(8 ): با استفاده از لوگ حفاری چاههای نقشه نوع و جنس خاک تا عمق ۲ متری تهیه و سپس با
توجه به رتبه بندی این پارامترنقشه مورد نظر تهیه می گردد
ده ناقشه رتبه یتدی محیط خاک
sor
صفحه 27:
۶- لایه منطقه غیر اشباع(] ): با استفاده از لوگ های حفاری چاه ها و نقشه های مقاطع ژئوالکتریک دشت , نوع و جنس
مواد تشكيل دهنده منطقه غیراشباع مشخص و با توجه به جدول رتبه بندی مربوط به منطقه غیر اشباع نقشه مورد نظر
تهیه می گردد.
۰ ۰
i i
۰ ۰
. ۰
i i
1 4
3
3 8
۰
i i
صفحه 28:
۷-لایه هدایت هیدرولیکی(0): بدا رستری
شخامت اشباع لا تريق شنه رستری هم شخات آرفت به قه هم صق سطع آب) را بدستآوره و وسیس از سيم ده
ضریب قابلیت نتقال بر نقشه صخامت آبخوان.نقشه رستری هدایت هیدرولیکی دشت بدست آمده ودر نهايت با توجه به رتبه بندى
محدودهای هدایت هیدرولیک نقشه رتبهبندی هدایت هیدرولیکی بدست می ید
تاقکه ونبه یتدی هدایت هیدرولیگی
صفحه 29:
تلفیق لایه ها و تهیه نقشه آسیب پذیری
يس از تهیه هفت لایه مورد نیز برای استفاده از مدل دراستیک. باید روش مدل سازی و ت
نندهمپوشانی شاخصها) در
لایه ها را انتخاب
1( تمامی لایه های ساخته شده بصورت رستر باشند.
۲ اندازه پیکسل ها در همه لایه ها یکسان باشد.
۳) تمامی لایه ها در یک سیستم مختصات مشابه تهیه شوند.
تلفيق لایه ها با جمع کردن ارزش عددی هر پیکسل با پیکسل متناظر آن در لایه های دیگر و توسط نرم افزار انجام می
شود.
همانطور که قبلً اشاره شد. ارزش عددی داخل هر پیکسل از حاصلضرب رتبه در وزن لایه حاصل می شود. در اين مدل.
رتبه عددی بین ۱ تا ۰ امی باشد. رتبه بندی صورت گرفته نسبی بوده و با نظر کاربر تعیین می شود ومقدار عددی آن
در یک لایه محدودیتی ندارد ولی دامنه کلی آن باید برای همه لایه ها یکسان باشد (مثلاز | تا ۱۰). نحوه رتبه بندی یا
دهی برای تمامی لایه ها باید به گونه ای باشد که با واقعیت فیزیکی ارتباط منطقی داشته باشد. برای مثال. در
مورد لایه عمق((1 ) به عمق ۲-۰ متر امتیاز ۱۰ و به عمق بیشتر از ۳۰ متر امتیاز یا رتبه | داده می شود و بیانگر این
است که امکان نفوذ در عمق ۰-۲ متر بیشتر از عمق بالاتر از ۳۰ متر است.
صفحه 30:
در هر لایه مشخص, وژن تمامی پیکسل ها مقداری ثابتی است که درجه اهمیت لایه ها را نسبت به یکدیگر نشان می دهد.
به عنوان مثال. وزن لایه نیمه اشباع برابر ۵ و وزن لایه توپوگرافی برابر ۱ می باشد که بیانگر این است كه تأثير لايه
نیمه اشباع پنج برابر تأثیر لایه توپوگرافی است. با تلفیق لایه هااشاخص دراستیک برای هر پیکسل طبق رابطه زیر
محاسبه د 7
یس رکب میس مب کی مرو (حاط
۷ بح
صفحه 31:
در رابطه بالاه حروف بزرگ نشان دهنده نام لایه, اندیس۱ وزن لایه و اندیس"1 رتبه لایه می باشد. شاخص دراستیک به
عنوان بخشی از مطالعات هیدروژئولوژیکی می تواند در مقیاس محلی و یا زمانیکه اطلاعات زیادی از منطقه مورد
مطالعه در دسترس باشد. بسیار دقیق محاسبه شود.
بطور کلی. شاخص دراستیک دارای عددی بین ۲۳ تا ۲۳۰ می باشد و در نهایت. با رتبه بندی شاخص دراستیک طبق جدول
زیر نقشه آسیب پذیری منطقه مورد نظر ایجاد می شود.
رتبه بندی شاخص دراستیک
اخص دراستیک
بدوزييسى 71-23
آنیبهتذیریکم 121-72
آسیبپذیریمتوسط 2 -170
230-171 MoT
صفحه 32:
نمونه ای از نقشه آسیب پذیری تهیه شده بر اساس شاخص دراستیک
صفحه 33:
ممما سس
صحت سنجی مدل
در مبحث همپوشاني لایه هاء از تلفیق هفت لایه وزن دار اطلاعاتی, شاخص دراستیک و متعاقب آن نقشه آسیب پذیری
های در نظر گرفته شده برای لایه ها متقاوت است
مقایسه و تأیید ترکیب ارائه شده ضروری است. طبق تنوری اولیه مدل دراستیک. وزن های موردنظر برای یون نیترات
کالیبره شده است و می توان این کالیبراسیون را برای مناطق دیگر نیز بکار برد . در صورتیکه غلظت یون نیترات در
نقاطی با پراکندگی مناسب و برای یک دوره زمانی مشخص در دسترس باشد می توان مرحله صحت سنجی را در
محدوده مورد مطالعه انجام داد.
با تعیین محل پراکندگی نقاط ذکر شده بر روی نقشه محلی و با انطباق نقاط فوة
می گردد کهآ
بر شاخص دراستیک مشخص
ایا نقاطی که مثلاً داراى نيترات بالا هستند در محدوده با استعداد آلودگی کم قرار نگرفته اند یا نه , که
و صحت مدل را مورد تأیید قرار دهد
تر مدل.صحت سنجی آن از نظر آماری نیز مورد بررسی قرار می گیرد. محاسبه دقت مدل
از نظر آماری به این صورت انجام می گیرد که برای هر یک از نقاط دارای مقدار نیترات معلوم. عدد دراستیک آن نقطه را
با توجه به نقشه شاخص محلی دراستیک تعیین کرده و با تقسیم غلظت نیترات بر عدد دراستیک, یک نسبت ثابت
بدست می آید. هر چه نسبت ذکر شده در نقاط مختلف محدوده مورد مطالعه به هم نزدیک تر باشد دقت مدل
است.
صفحه 34:
نمونه نقشه پهنه بندی غلظت نیترات
Kilometers
34
NO3 (mg/l)
(19.5 -13.0
۳۳ 13.0 - 5
lm 16.5 - 20.0
ات 20.0 - 5
تا 23.5 - 0
صفحه 35:
پراکندگی نقاط با غلظت معلوم برروی نقشه آسیب پذیری منطقه
صفحه 36:
خسته نباشید