هیدروژئولوژی و پتانسیلیابی منابع آب زیرزمینی موجود در واحدهای سازند سخت و کارستی استان کردستان
Hydrogeology and evaluation of groundwater potential in the hard rocks and karstic units of Kurdistan province
/ناصر جبرائیلی اندریان
: علوم طبیعی
، ۱۳۹۷
، میرزائی
۱۳۷ص
چاپی - الکترونیکی
کارشناسی ارشد
زمین شناسی گرایش (گرایش هیدروژئولوژی)
۱۳۹۷/۱۱/۰۳
تبریز
استان کردستان با مساحتی حدود ۲۸۲۰۳ کیلومترمربع، در غرب ایران واقع شده است .این مساحت ۱/۷ درصد از مساحت کل کشور را تشکیل میصدهد .بر اساس مطالعات این پژوهش ۷۹ درصد استان کردستان را سازندهای سخت و کارستی تشکیل دادهصاند که در اثر تکتونیزه شدن شدید آبخوانصهای متعددی در منطقه تشکیل شده است که تاکنون مطالعه جامعی برای استان انجام نگرفته بود و با توجه به موقعیت و گستردگی منطقه و غنی بودن منابع آب زیرزمینی بهصعنوان منطقه مطالعه انتخاب شد .وجود چنین آبخوانصهایی باعث به وجود آمدن چشمه-های متعدد و پرآبی در سطح استان گردیده است(۳۵۵۵۶ دهنه چشمه .(برای تعیین مناطق با پتانسیل آب زیرزمینی، ۹ پارامتر لیتولوژی، تراکم شکستگیصها و آبراههصها، پوشش گیاهی، شیب و جهت شیب، ارتفاع با دو فاکتور میزان بارش و مساحت و شاخص میزان رطوبت بهعنوان عوامل تأثیرگذار در نفوذ آب و تشکیل آبخوان در نظر گرفته شدند .در این تحقیق، مقایسه نتیجهصی مدنظر) شرایط واقعی (با نتایج حاصل از روشهای ANP و SUM و ترکیب روشصهای SUM و ANP با روش منطق فازی، بهصعنوان معیار ارزیابی انتخاب شد .بر اساس صحتصسنجی مشخص گردید که روشANP - Fuzzyبا پوشش ۴۶ از منطقه بهعنوان پتانسیل بسیار زیاد و زیاد و همچنین قرارصگیری ۷۴ درصد آبدهیهای کل چشمهصها در مناطق با پتانسیل زیاد و بسیار زیاد نتیجه مطلوبتری در مقایسه با سایر روشصها داشته است .بر اساس نقشه پتانسیلیابی نهایی به ترتیب مناطق با لیتولوژی آهک، کنگلومرا و ماسهصسنگ با ۴/۵۴ درصد مساحت پوشش اولویت اول لیتولوژی و سنگصهای بازالتی بهصشدت خردشده به همراه توف، ماسهصسنگ و آهک دولومیتی با ۲۷ درصد مساحت پوشش دومین اولویت از نظر فراوانی این نوع لیتولوژی در مناطق با پتانسیل زیاد و بسیار زیاد بودهصاند .بیشتر بخش غرب و مرز جنوبی استان به دلیل لیتولوژی مناسب و همچنین تراکم بالای خطواره و گسل و ... دارای پتانسیل بالای آب زیرزمینی هستند .به دلیل تراکم بالای چشمه با دبی بالای ۱ لیتر بر ثانیه در حاشیه جنوبی و خارج از محدوده استان نشانگر وجود آب زیرزمینی زیاد و پتانسیل بالای این محدوده از لحاظ آب زیرزمینی بوده و میصتواند استنباطی بر انتقال آب زیرزمینی به خارج از استان باشد چراکه بخش مرزی جنوب استان در هر چهار روش پتانسیلصیابی بهعنوان منطقه با پتانسیل بالای آب زیرزمینی شناخته شده است و همچنین با توجه با مدل رقومی ارتفاعی استان بخش مرزی جنوب استان را ارتفاعات تشکیل میصدهد و چشمههای پاییندست خارج از محدوده در نزدیک مرز جنوبی میصتواند از حوضه آبگیر خودشان در بالادست تغذیه شده باشند .آنیون و کاتیون غالب منابع آب استان بیکربنات و کلسیم میصباشد و با توجه به قرارگیری نمونهصها در دیاگرام پایپر، تیپ آب بیصکربنات کلسیک بوده و براساس دیاگرام دورف پیشرفته منشاء عمده آبخوانصها آبهای تغذیهصشده به سفرهصهای آهکی و ماسهصسنگ میصباشند .از نظر قابلیت شرب بر اساس نمودار شولر و میزان TDS حدود ۹۵ درصد منابع بهرهصبرداری آبخوانصهای سازند سخت و آهکی منطقه دارای آب باکیفیت مناسب برای شرب میصباشد .همه غارهای استان کردستان بر روی واحدهای کارستی واقع شدهصاند .بررسی امتداد راهروهای غارها و نقشه پلان و نیمصرخ غارها نشانصدهنده غالب بودن کنترل توسعه غارها توسط گسل و درزهصهای منطقه میصباشد . در بعضی موارد نیز توسعه غارها بیشتر در ارتباط با جریان آب میصباشد) اگر چه گسل و شکستگی اولین عامل توسعه این نوع غارها نیز بوده است .(بر اساس مطالعات در مناطقی که تراکم چشمه بالاست در عوض چشمهصها آبدهی کم دارند و سیستم توسعه کارست افشان همچنین در مناطقی که تراکم و تعداد چشمه کم است در عوض چشمهصها آبدهی بالایی داشته و میصتواند معرف سیستم توسعه کارست کانالی باشد .بنابراین بهطورکلی در قسمتهای جنوبی استان سیستم توسعه به نظر میصرسد از نوع کانالی و در بقیه قسمتها افشان باشد .همچنین با ارزیابی دبی ویژه سازندهای سخت و کربناته مشاهده میصشود که سنگصهای کربناته با دبی ویژه ۴۳/۱ لیتر بر ثانیه بر کیلومترمربع بیشترین تراوایی و سنگصهای کریستاله با دبی ویژه ۲۴/۰ لیتر بر ثانیه بر کیلومتر مربع کمترین تراوایی را دارند .کمترین هدایت الکتریکی مربوط به چشمهصهای سازند سخت و کارستی میصباشد
Kurdistan province with an area of 28203 square kilometers, is located in western Iran. This area is 7.1 of the total area of the country. Based on this research, 79 of Kurdistan province has been formed from igneous rocks and lime formations. Due to tectonization of the region, karstic and fractured aquifers are formed in the region. So far, no comprehensive study has been carried out at the area considering the location and extend of groundwater resources, and the characteristics of the above mentioned aquifers. The existence of such aquifers has led to the creation of numerous springs at the province (35556 fountains). Parameters lithology, fracture densities, stream densities, vegetation, slope and aspect, height with two factors of rainfall and area, and moisture index were considered as controlling factors of water recharge and formation of aquifers. Layout map of the 9 factors have been developed and the groundwater potential zoning map has been created based on various overlapping methods. Then comparison of the actual situation with the results of ANP and SUM methods and the combination of SUM and ANP methods with fuzzy logic method was employed to evaluate the accuracy of the potential map. The results of evaluation showed that the Fuzzy-ANP method, covering 46 of the regions as a high and very high potential, and the addition of 74 of total springs discharge in area with high and very high potential, has more valid outcome that other methods. According to the final potential map, the areas with limestone, conglomerate, and sandstone with 54.4 coverage area were the first priority of lithology and the areas with high fractured basalt with tuff, sandstone and dolomitic limestone with 27 coverage area are the second largest type of lithology in area with high and very high potential. Due to proper lithology, high density of fault and fracture and etc, the western part and the southern margin of the province have high potential for groundwater. Due to the high density springs with more than 1 liter per second of discharge on the southern margin and outside the province, it indicates the high groundwater potential of this area and it can be a reason for the transfer of the groundwater outside the providence. According to the final map, the south margin part of the province is considered as an area with high groundwater potential and according to the digital elevation model (DEM), the southern margin of the province is high and the springs on outside and near south margin of province can be discharge from their own basin in the upstream. The majority anion and cation of water resources are bicarbonate and calcium and given the samples the Piper diagram, predominant type of the waters in the region is mostly of calcite bicarbonate types. Based on the expanded Durov diagram the main source of aquifers is the water discharge to limestone and sand stone. Based on the Schuler diagram and TDS, about 95 of the Kurdistan province groundwater resources have good quality for drinking. The results of this study showed that all caves of the area are located on the karstic units of the province and their overall length is consistent with the overall length of the faults. The study of passage along of caves and the plan and cross-section map of the caves indicate that mostly development of the cave controlled by faults and fractures. In some cases, development of the caves is more related to flow of water, although fault and fractures were the first factor in the development, as well. According to studies In areas where density of the springs is high, instead discharge of They have little and the Karst Development System is diffuse and In areas where the density and number of springs are low, they have high discharge and the karst development system seems to be more channelized. Generally the karst development system seems to be more channelized in the southern parts of the province and the Karst Development System in other parts of the province is more diffuse. The highest discharge rates are related to carbonate rocks (1.43 liter per second per square kilometer) and lowest discharge rates are related to crystalline rocks (0.24 liter per second per square kilometer) of the province. The minimum electrical conductivity (EC) is related to hard rock and karstic units springs of the province
Hydrogeology and evaluation of groundwater potential in the hard rocks and karstic units of Kurdistan province