زمین شناسی مهندسی

زمین شناسی مهندسی

بررسی هیدروژئوشیمی و کیفیت آب قنات ثلاثه گناباد

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانشگاه بیرجند
2 آب منطقه ای خراسان رضوی
چکیده
یکی از منحصر به فردترین قنات‌های دشت گناباد، قنات ثلاثه است. قناتی که دارای یک مادرچاه بوده و در پایین دست به 3 رشته شامل مند، دلوئی و خیبری تقسیم می‌شود. با توجه به اهمیت این قنات در تامین آب 3 روستای مذکور، انجام مطالعه در خصوص کیفیت و منشاُ آب آن ضروری است. در این تحقیق از مظهر سه رشته در فروردین ماه 1404 نمونه برداری و آنالیز شیمیایی انجام گرفت. همچنین داده‌های آنالیز رشته دلوئی از سال 1400 تاکنون از شرکت آب منطقه‌ای خراسان رضوی دریافت شد. براساس نتایج آنالیز شیمیایی فروردین 1404، میزان مواد جامد محلول آب رشته‌های قنات از 1231 تا 1529 میلی‌گرم بر لیتر متغیر است. تیپ‌ و رخساره آب در رشته‌های مند و خیبری سولفاته سدیک و در رشته دلوئی بیکربناته سدیک است. براساس دیاگرام پایپر نمونه‌های آب قنات در رده آب‌های شور مزه قرار دارد. با توجه به دیاگرام‌های ترکیبی نمونه‌های آب قنات دارای سدیم اضافه نسبت به کلر و کلسیم و منیزیم کمتر نسبت به سولفات و بیکربنات است که این موضوع به دلیل انحلال سولفات سدیم و کلسیم و نیز واکنش‌های تبادل کاتیونی عادی بین آب و کانی‌های رسی داخل آبخوان است. نتایج هیدروژئوشیمیایی نشانگر این است که کیفیت آب رشته‌های قنات برای مصرف شرب خوب تا قابل قبول است. آب هر سه رشته قنات سخت و سختی آب قنات‌ها سختی موقت بوده که ناشی از بیکربنات‌های منیزیم و کلسیم است. از نظر مصرف کشارزی آب قنات برای کشاورزی در زمین‌های با نفودپذیری بالا مناسب است. جهت مصارف صنعتی آب هر سه رشته قنات دارای خاصیت رسوب‌گذاری می‌باشند.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

Abasi, F., Karami, Gh. (2009). Evaluation of hydrogeological and hydrogeochemical characteristics of Qanats in the Miami region, Master's thesis. (In Persian). https://ganj.irandoc.ac.ir/#/articles/b59d1150965a8ec197ea7722db2c0f1b
Agrawal, V., & Jagetia, M. (1997). Hydrogeochemical assessment of groundwater quality in Udaipur city, Rajasthan, India. In Proceedings of National Conference on Dimension of Environmental Stress in India. Dept. of Geology, MS University, Baroda (pp. 151-154).
Akshitha, V., Balakrishna, K. & Udayashankar, H.N. (2021). Assessment of hydrogeochemical characteristics and saltwater intrusion in selected coastal aquifers of southwestern India. Marine Pollution Bulletin. 173, 112989. 10.1016/j.marpolbul.2021.112989.
Anderson, T. W., Welder, G. E., Lesser, G., & Trujillo, A. (1988). Region 7, Central alluvial basins. https://doi.org/10.1130/dnag-gna-o2.81 .
Appelo, C. A. J., & Postma, D. (2005). Geochemistry, groundwater and pollution: Leiden, the Netherlands.  https://doi.org/10.1201/9781439833544 
Beaumont, P. (1971). Qanat systems in Iran. Hydrological Sciences Journal, 16(1), 39-50.  https://doi.org/10.1080/02626667109493031 
Bryan, E., Meredith, K. T., Baker, A., Post, V. E., & Andersen, M. S. (2016). Island groundwater resources, impacts of abstraction and a drying climate: Rottnest Island, Western Australia. Journal of Hydrology, 542, 704-718. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2016.09.043
Chen, Z., Zhou, P., Wang, G., Mao, H., Feng, X., & Huang, H. (2023). Groundwater chemistry and isotope for interpreting the hydrogeological conditions and hydrochemical evolution of multilayer aquifer system of Donghai island, China. Applied Geochemistry, 159, 105833. https://doi.org/10.1016/j.apgeochem.2023.105833 
Davis, S., & Dewist, J. (1966). Hydrology New York. https://books.google.com/books/about/Hydrogeology.html?id=CQszAAAAMAAJ
Drever, J. I. (1982). The geochemistry of natural waters (Vol. 437). Englewood Cliffs: Prentice hall. https://doi.org/10.4319/lo.1983.28.3.0600a 
Feth, J. H. (1981). Chloride in natural continental water: a review. https://doi.org/10.3133/wsp2176 
Fine, L. O., Williamson, E. J., Wiersma, F., & Umback, C. R. (1959). A study of the sodium adsorption ratio and residual sodium carbonate concepts of irrigation waters as they affect exchangeable sodium of soil under semiarid conditions. Soil Science Society of America Journal, 23(4), 263-266. https://doi.org/10.2136/sssaj1959.03615995002300040011x
García, G. M., del V. Hidalgo, M., & Blesa, M. A. (2001). Geochemistry of groundwater in the alluvial plain of Tucuman province, Argentina. Hydrogeology Journal, 9(6), 597-610. https://doi.org/10.1007/s10040-001-0166-4
Gibbs, R. J. (1970). Mechanisms controlling world water chemistry. Science, 170(3962), 1088-1090. https://doi.org/10.1126/science.170.3962.1088
Gimenez, E., & Morell, I. (1997). Hydrogeochemical analysis of salinization processes in the coastal aquifer of Oropesa (Castellon, Spain). Environmental geology, 29(1), 118-131. https://doi.org/10.1007/s002540050110
Honari, F., Karami, Gh. & Kazemi, Gh. (2014). Evaluation of hydrogeological and hydrogeochemical characteristics of Qanats in the Khor region. Master's thesis. (In Persian). https://ganj.irandoc.ac.ir/#/articles/a725e10c7400c08aeea52572bf376091
Hounslow, A. (2018). Water quality data: analysis and interpretation. CRC press. https://doi.org/10.1201/9780203734117
Iwatsuki, T., & Yoshida, H. (1999). Groundwater chemistry and fracture mineralogy in the basement granitic rock in the Tono uranium mine area, Gifu Prefecture, Japan Groundwater composition, Eh evolution analysis by fracture filling mineral. Geochemical Journal, 33(1), 19-32. https://doi.org/10.2343/geochemj.33.19
Jalali, M. (2005). Major ion chemistry of groundwaters in the Bahar area, Hamadan, western Iran. Environmental Geology, 47(6), 763-772. https://doi.org/10.1007/s00254-004-1200-3
Jiang, G., & Guo, F. (2010). Interpreting Source of Lingshui Spring by Hydrogeological, Chemical and Isotopic Methods. In Advances in Research in Karst Media (pp. 177-181). Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-642-12486-0_27
Kiani, M. & Karami, Gh. (2011). Study of the quantitative and qualitative characteristics of the water of the Great Qanat of Biarjomand. In Proceedings of the 7 st Conference on Engineering and Environmental Geology, Iran. (In Persian) https://elmnet.ir/doc/20195760-35238
Kim, K., Rajmohan, N., Kim, H. J., Hwang, G. S., & Cho, M. J. (2004). Assessment of groundwater chemistry in a coastal region (Kunsan, Korea) having complex contaminant sources: a stoichiometric approach. Environmental Geology, 46(6), 763-774. https://doi.org/10.1007/s00254-004-1109-x.
Kumar, M., Ramanathan, A. L., Rao, M. S., & Kumar, B. (2006). Identification and evaluation of hydrogeochemical processes in the groundwater environment of Delhi, India. Environmental geology, 50(7), 1025-1039. https://doi.org/10.1007/s00254-006-0275-4.
Lambán, L. J., Jódar, J., Custodio, E., Soler, A., Sapriza, G., & Soto, R. (2015). Isotopic and hydrogeochemical characterization of high-altitude karst aquifers in complex geological settings. The Ordesa and Monte Perdido National Park (Northern Spain) case study. Science of the Total Environment, 506, 466-479. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2014.11.030.
Langelier, W. F. (1946). Chemical equilibria in water treatment. Journal (American Water Works Association), 38(2), 169-178. https://doi.org/10.1002/j.1551-8833.1946.tb17557.x.
López-Chicano, M., Bouamama, M., Vallejos, A., & Pulido-Bosch, A. (2001). Factors which determine the hydrogeochemical behaviour of karstic springs. A case study from the Betic Cordilleras, Spain. Applied Geochemistry, 16(9-10), 1179-1192. https://doi.org/10.1016/s0883-2927(01)00012-9.
Mazor, E. (1990). Applied chemical and isotopic groundwater hydrology. https://doi.org/10.1201/9780203912959.
MiraniMoghadam, H. M., Bagheri, R., Karami, G. H., & Jafari, H. (2020). Groundwater Origin in Qanats, Chemo‐Isotopic, and Hydrogeological Evidence. Groundwater, 58(5), 771-776. https://doi.org/10.1111/gwat.12975.
MiraniMoghadam, H., Karami, G. H., Bagheri, R., & Barati, R. (2021). Death time estimation of water heritages in Gonabad Plain, Iran. Environmental Earth Sciences, 80(4), 127. https://doi.org/10.1007/s12665-021-09424-w
Moral, F., Cruz-Sanjulián, J. J., & Olías, M. (2008). Geochemical evolution of groundwater in the carbonate aquifers of Sierra de Segura (Betic Cordillera, southern Spain). Journal of hydrology, 360(1-4), 281-296. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2008.07.012.
Njitchoua, R., Dever, L., Fontes, J. C., & Naah, E. (1997). Geochemistry, origin and recharge mechanisms of groundwaters from the Garoua Sandstone aquifer, northen Cameroon. Journal of Hydrology, 190(1-2), 123-140. https://doi.org/10.1016/s0022-1694(96)03049-1.
Piper, A. M. (1953). A graphic procedure in the geochemical interpretation of water analyses: US Geological Survey Ground Water Notes. Geochemistry, 12(5). https://doi.org/10.1029/tr025i006p00914
Raeisi, E., & Karami, G. (1996). The governing factors of the physicochemical characteristics of Sheshpeer karst springs, Iran. Carbonates and Evaporites, 11(2), 162-168. https://doi.org/10.1007/bf03175634.
Richter, B. C., & Kreitler, C. W. (1993). Geochemical Techniques for Identifying Source of Ground-Water Salinization, CK Smokey., bearing on the water crisis in the country. Journal of Hydrology, (156), p389-430. https://doi.org/10.1201/9780203753668-3.
Roberge, P. R. (2000). Handbook of corrosion engineering. Mcgraw-hill. https://doi.org/10.5006/c2000-00478
Salehi, S.M., Ataee, M.R. & Semsareyazdi, A.A. (2004). Investigation of Factors Affecting Qanat Water Quality: A Case Study on the Role of Geological Bedrock in the Water Quality of Fazeliyeh and Enayat-Abad Qanats. National Conference on Qanats. Gonabad, Iran. (In persain). https://elmnet.ir/doc/20423525-64284?elm_num=2
Sami, K. (1992). Recharge mechanisms and geochemical processes in a semi-arid sedimentary basin, Eastern Cape, South Africa. Journal of Hydrology, 139(1-4), 27-48. https://doi.org/10.1016/0022-1694(92)90193-y.
Schwartz, F. W., & Zhang, H. (2004). Fundamentals of ground water. Environ. Geol, 45, 1037-1038. https://www.amazon.com/Fundamentals-Ground-Water-Franklin-Schwartz/dp/1119820138
Schoeller, H. (1956). Géochimie des eaux souterraines. Societe Technip. https://www.scirp.org/reference/referencespapers?referenceid=3469721
Sikdar, P. K., Sarkar, S. S., & Palchoudhury, S. (2001). Geochemical evolution of groundwater in the Quaternary aquifer of Calcutta and Howrah, India. Journal of Asian Earth Sciences, 19(5), 579-594. https://doi.org/10.1016/s1367-9120(00)00056-0.
Subra Rao, N. (1993). Environmental impact of industrial effluents in groundwater regime of Visakhapatnam industrial complex. http://pascal-francis.inist.fr/vibad/index.php?action=getRecordDetail&idt=6376508
World Health Organization (WHO). (2008). Guidelines for drinking water quality, 3rd edn. WHO, Geneva.
Wilcox, L. (1955). Classification and use of irrigation waters (No. 969). US Department of Agriculture.
Yuce, G., Ugurluoglu, D., Dilaver, A. T., Eser, T., Sayin, M., Donmez, M., Sakir, O., & Aydin, F. (2009). The effects of lithology on water pollution: Natural radioactivity and trace elements in water resources of Eskisehir Region (Turkey). Water, air, and soil pollution, 202(1), 69-89. https://doi.org/10.1007/s11270-008-9959-6.
دوره 20، شماره 2 - شماره پیاپی 71
تابستان 1405
صفحه 193-218

  • تاریخ دریافت 12 تیر 1405
  • تاریخ بازنگری 14 شهریور 1405
  • تاریخ پذیرش 23 شهریور 1405
  • تاریخ انتشار 01 شهریور 1405