A survey on spatial variations of groundwater quality in Kabul, Afghanistan and its evaluation for different uses

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی معدن، دانشکده مهندسی، دانشگاه بیرجند

2 گروه مهندسی معدن، دانشکده مهندسی، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران

چکیده

آب زیرزمینی از جمله مهم‌ترین منابع تأمین آب شیرین در مناطق خشک و نیمه‌خشک به شمار می‌رود. هدف از این تحقیق بررسی کیفیت شیمیایی آب زیرزمینی شهر کابل با استفاده از روش‌های توصیف آماری، طبقه‌بندی آماری، شاخص‌های کیفی و روش‌های گرافیکی و نیز بررسی تغییرات مکانی پارامترهای فیزیکوشیمیایی مؤثر با استفاده از روش‌های زمین‌آماری به کمک ابزار GIS می‌باشد. در بخش اول، ارزیابی کیفیت شیمیایی نشان می‌دهد که به دلیل تأثیر رودخانه‌ها به آب زیرزمینی شهر کابل، بخش زیادی از کیفیت آب زیرزمینی شهر کابل از نوع Mg-HCO3 و Mg-Ca-HCO3 می‌باشد و از لحاظ مصارف صنعتی نامناسب ارزیابی گردید. دیاگرام ویلکوکس نشان می‌دهد که آب زیرزمینی این شهر در محدوده متوسط و در برخی موارد خوب و نامناسب قرار داشت. همچنین از لحاظ شرب بر اساس دیاگرام شولر، کیفیت آب در محدوده شور و در برخی مناطق متوسط است. در بخش دوم، جهت بررسی تغییرات مکانی پارامترهای فیزیکوشیمیایی مؤثر، پس از بررسی نرمال بودن داده‌ها، نیم ‌‌واریوگرام پارامترها تفسیر شد و با استفاده از روش‌های درون‌یابی کریجینگ معمولی، کریجینگ ساده، کریجینگ شاخص و وزن‌دهی عکس فاصله، تغییرات مکانی پارامترهای مؤثر در کیفیت آب زیرزمینی شهر کابل مورد تحلیل و بررسی قرار گرفت. سپس با استفاده از معیار ارزشیابی متقابل بهترین مدل واریوگرام برای ترسیم نقشه تخمین انتخاب گردید. نتایج نشان می‌دهد که برای پهنه‌بندی پارامترهای EC، TH، TDS، Mg^(+2)، Ca^(+2) و 〖SO_4〗^(-2) روش وزن‌دهی عکس فاصله و برای Na^(+1)، K^(+1)، 〖HCO_3〗^(-1) روش کریجینگ شاخص مناسب بودند. نقشه‌های تخمین تغییرات مکانی پارامترهای مؤثر آبخوان‌های شهر کابل نشان می‌دهد که کیفیت آب زیرزمینی به سمت غرب شهر کابل معتدل بوده و با پیشروی به سمت غرب، کیفیت آب مناسب می‌گردد. در مقابل کیفیت آب از مرکز شهر به سمت شرق کاهش پیدا کرده و میزان شوری آب بالا رفته است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

A survey on spatial variations of groundwater quality in Kabul, Afghanistan and its evaluation for different uses

نویسندگان [English]

  • Hadi Farhadian 1
  • Serajuddin Saed 2
1 Department of Mining Engineering, Faculty of Engineering, University of Birjand, Birjand, Iran
2 Department of Mining Engineering, Faculty of Engineering, University of Birjand, Birjand, Iran
چکیده [English]

Groundwater is one of the most important sources of freshwater supply in arid and semi-arid regions. The purpose of this research is to investigate the chemical quality of Kabul's groundwater using statistical description methods, statistical classification, quality indices, graphical methods, and also to examine the spatial variations of effective physicochemical parameters of 54 bore wells water using geostatistical methods with the help of GIS tools. In the first part, the chemical quality evaluation shows that due to the influence of rivers on Kabul's groundwater, a large part of the city's groundwater quality is of the Mg-〖HCO_3〗^(-1) and Mg-Ca-〖HCO_3〗^(-1) types, which is considered inappropriate for industrial use based on the International Association of Hydrogeologists method . The United States Salinity Laboratory diagram shows that the groundwater in this city is in the average range, C3S1, and in some cases good and inappropriate for agricultural and irrigation purposes. In terms of drinking, according to the Schuler diagram, water quality is salty the groundwater in the region is categorized as brackish for drinking purposes, with moderate conditions in some areas. In the second part of the study, the spatial variations of key physicochemical parameters influencing the quality of Kabul's groundwater were analyzed using various interpolation methods, including simple kriging, ordinary kriging, indicator kriging, and inverse distance weighting. Then, using the mutual evaluation criterion, the best variogram model was selected to draw the estimation map. The results show that for the zoning of EC, TH, TDS, Mg^(+2), Ca^(+2), and 〖SO_4〗^(-2) parameters, the inverse distance weighting method, and for Na^(+1), K^(+1), 〖HCO_3〗^(-1) the indicator kriging method were appropriate. The estimation maps of the spatial variations of effective parameters on Kabul's aquifers show that the groundwater quality is moderate towards the west of Kabul and becomes suitable as it progresses towards the west.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Groundwater
  • Kabul city
  • Water quality
  • Variogram
  • Geostatistics

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 22 آبان 1403
  • تاریخ دریافت: 23 تیر 1403
  • تاریخ بازنگری: 29 مهر 1403
  • تاریخ پذیرش: 22 آبان 1403
  • تاریخ انتشار: 22 آبان 1403