بررسی هیدروژئولوژیکی، هیدروژئوشیمیایی و ایزوتوپی آبخوان ساحلی جنوب شرق دریاچه ارومیه

شمشکی, امیر; کرمی, غلامحسین

بررسی هیدروژئولوژیکی، هیدروژئوشیمیایی و ایزوتوپی آبخوان ساحلی جنوب شرق دریاچه ارومیه

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

¹ دانشکده علوم زمین، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران

² دانشکده علوم زمین، دانشگاه شاهرود، شاهرود، ایران

چکیده

در چند سال گذشته، کیفیت بخش چشمگیری از آب‌های زیرزمینی مجاور ساحل جنوب شرقی دریاچه ارومیه، با افت زیادی همراه بوده است. همزمانی نسبی این پدیده با روند خشک شدن این دریاچه در سال‌های اخیر، گستردگی سازندهای زمین‌شناسی انحلال‌پذیر در منطقه، افزایش چشمگیر دما و در نتیجه افزایش مقدار تبخیر، نفوذ آب شور از سمت ساحل خشک شده دریاچه و عواملی دیگر از جمله عوامل انسانی مانند تولید آلودگی‌های صنعتی و آلودگی‌های کشاورزی تشخیص نوع و میزان عوامل مؤثر بر کیفیت منابع آب زیرزمینی منطقه را با دشواری همراه کرده است. در این پژوهش با استفاده از ایزوتوپ-های پایدار دوتریوم و اکسیژن-18 به همراه برخی از عوامل کیفی و کمی آب زیرزمینی مانند تغییرات جهت و جریان آب زیرزمینی در سال‌های گذشته، ضمن شناسایی عوامل مؤثر بر افت کیفی و شورشدگی آب‌های زیرزمینی پهنه مطالعاتی، تا حد امکان عوامل مؤثر بر روند خشک شدن دریاچه ارومیه را نیز مورد ارزیابی قرار گرفت. این بررسی نشان می‌دهد که آبخوان‌های منطقه به طور عمده از جریان‌های سیلابی بویژه ذوب برف تغذیه می‌شوند. بنابراین، کاهش میزان جریان‌های سطحی، اثر چشمگیری بر کاهش کمیت و کیفیت آب‌های زیرزمینی منطقه می‌گذارد. از سوی دیگر، به دلیل وابستگی شدید سفره-های آب زیرزمینی منطقه به تغذیه توسط آبراهه‌ها، موجب می‌گردد که بخش عمده‌ای از آورد جریان‌های سطحی به این محدوده صرف تغذیه آبخوان‌ها شود. بنابراین، برداشت زیاد از منابع آب زیرزمینی منطقه می‌تواند نقش چشمگیری در کاهش جریان‌های سطحی ورودی به دریاچه داشته باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

زمین شناسی مهندسی محیط زیست

عنوان مقاله [English]

Hydrogeological, hydrogeochemical and isotopic study of coastal aquifer in southeastern bank of Urmia Lake

نویسندگان [English]

Amir Shemshaki ¹
Gholam Hossein Karami ²

¹ Faculty of Earth Sciences, Shahrood University of Technology, Shahrood, Iran

² Faculty of Earth Sciences, Shahrood University of Technology, Shahrood, Iran

چکیده [English]

In recent years, along with the drying of Urmia Lake, groundwater quality in some areas of its coastal alluvial aquifers has been significantly deteriorated. Due to existence of evaporative geological formations, the remaining brine from the Urmia Lake and high evapotranspiration in the region, identifying the source of changes in groundwater quality is difficult in this area. In this research, it has been tried to evaluate the factors affecting the degradation of the quality and salinity of groundwater in the study area by stable isotopes of deuterium and oxygen-18 with some quality and quantity parameters of groundwater. The aquifers in the area are mainly caused by precipitation in the upstream of catchment areas and most likely flood from the melting snow. Therefore, reducing snowfall or changing the rainfall pattern from snow to rain effect on the quantitative and qualitative aquifers significantly in the study area. Exploitation of groundwater resources in the region could have a significant role in reducing the surface water into the lake.

کلیدواژه‌ها [English]

coastal aquifer
Urmia Lake
salinity
stable isotopes
groundwater flow

مراجع

محمد زاده، ح. و ابراهیمپور، ص.، 1391. کاربرد ایزوتوپهای پایدار و هیدروژئوشیمی به منظور بررسی منشأ و تغییرات کیفی منابع آب حوضه آبریز دریاچه زریوار، نشریه آب و خاک (علوم و صنایع کشاورزی)، دوره 26، شماره 4، 1031-1018.

Al_ Paruany, K.B.N., 2013. Hydrochemical and isotopic study of water resources between Haditha dam and site of Al_Baghdadi dam, Ph.D. thesis, University of Baghdad, 198 p.

- Giménez-Forcada, E., 2010. Dynamic of seawater interface using hydrochemical facies evolution diagram; Groundwater, 48(2): 212-216.

- Giménez-Forcada E., 2014. Space/time development of seawater intrusion: a study case in Vinaroz coastal plain (Eastern Spain) using HFE-Diagram, and spatial distribution of hydrochemical facies; Journal of Hydrology, 517: 617–627.

Cui, B. and Li, X., 2013. Characteristics of stable isotope and hydrochemistry of the groundwater around Qinghai Lake, NE Qinghai-Tibet Plateau, China, Environmental Earth Sciences, doi: 10.1007/s12665-013-2520-y.

Dirican, A., Ünal, S., Acar, Y., and Demircan, M., 2005. The temporal and seasonal variation of H-2 and O-18 in atmospheric water vapor and precipitation from Ankara, Turkey in relation to air mass trajectories at Mediterranean basin, in: Isotopic Composition of Precipitation in the Mediterranean Basin in Relation to Air Circulation Patterns and Climate, IAEA, Vienna: 191–214.

Huddart, P.A., Longstaife, FJ. and Crowe, AS., 1999. D and ¹⁸0 evidence for inputs to groundwater at a wetland coastal boundary in the southern Great Lakes region of Canada. Journal of Hydrology, 214: 18-31.

Gonfiantini, R., 1986. Environmental isotopes in lake studies. In: P. Fritz and J.e. Fontes (Editors), Handbook of Environmental Isotope Geochemistry, The Terrestrial Environment B. Elsevier, Amsterdam :113-168.

Gao, H., Ryan, M.C., Li, Ch. and Sun, B., 2017. Understanding the role of groundwater in a remote transboundary lake (Hulun Lake, China), Water, doi:10.3390/w9050363

Herczeg, A.L., Barnes, C.J., Macumber, P.G. and J.M. Olley, J.M., 1992. A Stable isotope investigations of groundwater-surface water investigations at Lake Tyrell, Victoria, Australia. Chemical Geology, 96: 19-32.

Kmbbenhoft, D.P., Bowser, CJ., Anderson, M.P. and Valley, J.W., 1990. Estimating groundwater exchange with lakes (1) The stable isotope mass balance method. Water Resources Research, 26(10): 2445-2453.

Marimuthu, S., 2006. Delineation of Groundwater Flow within a Coastal Wetlands System using Hydraulic, Geochemical and Stable Isotope Data, Geological Society of Malaysia Bulletin, 52:109-120.

Mduma, P.N., Komakech, H.C., Zhang, J. and Muzuka, A.N.N., 2016. Application of isotopes and water balance on lake Duluti-groundwater interaction, Arusha, Tanzania, Hydrology and Earth System Sciences, doi:10.5194/hess-2016-176.

Schwerdtfeger, J., Weiler, M., Johnson, M.S. and Couto, E.G., 2014. Estimating water balance components of tropical wetland lakes in the Pantanal dry season, Brazil, 59(12): 2158-2172, doi: 10.1080/02626667.2013.870665.

Shamsi, A., & Kazemi, G. (2014). A review of research dealing with isotope hydrology in Iran and the first Iranian meteoric water line. Geopersia, 4(1): 73-86.

Soldatova, E.A., Sun, Z. and Guseva, N.V., 2016. Isotopic composition (δ¹⁸O and δD) of the shallow groundwater in the Poyang Lake basin, IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science 33 (2016) 012011, doi:10.1088/1755-1315/33/1/012011.