تعد المياه الجوفية مصدراً رئيساً للمياه المتاحة للاستعمال في المناطق الجافة و شبه الجافة، لذلك لابد من حماية نوعيتها، حيث تملك بيانات التوزع المكاني و الزماني أهمية كبيرة. و تعد الطرائق الجيو إحصائية واحدة من أكثر التقنيات المتقدمة من أجل التنبؤ بنوعية المياه.
استُخدمت طريقتا Kriging و IDW من أجل التنبؤ المكاني للنترات NO3- في المياه الجوفية. و أخذت البيانات من 21 بئراً موزعة في غوطة دمشق الشرقية. و بعد جدولة البيانات، تم رسم مخطط التغير. و استخدمت القيمة الأقل لـ RSS، و بناءً عليه وجد أن النموذج الكروي هو النموذج الأفضل. و تم تحديد الطريقة الأفضل للتنبؤ بناءً على cross-validation و قيمة RMSE.
تظهر النتائج بأن طريقة Kriging هي الأفضل و الأدق مقارنةً مع طريقة IDW. و توجد تبعية مكانية كبيرة لمتغير النترات، تبلغ 2.2 %. ثم تمّ إعداد خرائط توزع النترات بطريقة Kriging، و تحديد مدى صلاحية المياه الجوفية للشرب و الري، إضافةً إلى خريطة الاحتمالية للنترات عند العتبة الحدية 50 ملغ/ل.
Groundwater is one of the major sources of exploitation in arid and semi-arid
regions, Thus for protecting groundwater quality, data on spatial and temporal distribution
are important. Geostatistics methods are one of the most advanced techniques for
interpolation of groundwater quality. In this research, IDW, Kriging methods were used for
predicting spatial distribution of nitrate NO3
-. Data were taken from 21 wells study within
eastern Damascus's Ghouta.
After normalization of data, variograme was drawn. The less RSS was used, so
Spherical model was the best. By using cross-validation and RMSE, the best method for
interpolation was selected; Results showed that Kriging method is superior to IDW
method.
there is a big spatial dependence for nitrate variable that amounts to 2.2 %. Finally,
maps of distribution of nitrate in groundwater were executed by Kriging method, in
addition to executed maps that show goodness of groundwater for drinking and irrigation.
Then it was prepared map of Probability Map of nitrate at threshold 50 mg/l.
Artificial intelligence review:
Research summary
تعد المياه الجوفية مصدرًا رئيسيًا للمياه في المناطق الجافة وشبه الجافة، ولذلك من الضروري حماية نوعيتها. في هذا البحث، تم استخدام طريقتين جيوإحصائيتين، هما Kriging وIDW، للتنبؤ بالتوزع المكاني للنترات (NO3) في المياه الجوفية في منطقة الغوطة الشرقية بدمشق. تم جمع البيانات من 21 بئرًا موزعة في المنطقة، وبعد تحليل البيانات وتطبيعها، تم رسم الفاريوغرام التجريبي واختيار النموذج الكروي كأفضل نموذج بناءً على قيمة RSS الأقل. أظهرت النتائج أن طريقة Kriging هي الأكثر دقة مقارنة بطريقة IDW، حيث بلغت التبعية المكانية لمتغير النترات 2.2%. تم إعداد خرائط توزع النترات باستخدام طريقة Kriging، وتحديد مدى صلاحية المياه الجوفية للشرب والري بناءً على المواصفة القياسية السورية. كما تم إعداد خريطة احتمالية للنترات عند العتبة الحدية 50 ملغ/ل. خلصت الدراسة إلى أن المياه الجوفية في جزء كبير من منطقة الدراسة غير صالحة للشرب أو الري بسبب ارتفاع تركيز النترات، وأوصت باتخاذ إجراءات لحماية المياه الجوفية من التلوث بالنترات.
Critical review
دراسة نقدية: يعد هذا البحث مهمًا نظرًا لأهمية المياه الجوفية في المناطق الجافة وشبه الجافة، وقد تم استخدام تقنيات جيوإحصائية متقدمة لتحليل البيانات. ومع ذلك، يمكن توجيه بعض النقد البناء للبحث. أولاً، قد يكون من المفيد تضمين المزيد من البيانات من فترات زمنية مختلفة لتحليل التغيرات الزمنية في تركيز النترات. ثانيًا، يمكن تحسين دقة النتائج من خلال استخدام عدد أكبر من الآبار لجمع البيانات. ثالثًا، لم يتم التطرق بشكل كافٍ إلى تأثير العوامل البشرية مثل الزراعة والصناعة على تركيز النترات في المياه الجوفية. وأخيرًا، يمكن أن تكون هناك حاجة لمزيد من الدراسات الميدانية للتحقق من النتائج وتطبيقها على مناطق أخرى.
Questions related to the research
-
ما هي الطريقتان الجيوإحصائيتان المستخدمتان في البحث؟
الطريقتان المستخدمتان هما Kriging وIDW.
-
ما هو النموذج الأفضل لتوليد السطح الرياضي في البحث؟
النموذج الكروي هو النموذج الأفضل لتوليد السطح الرياضي.
-
ما هي نسبة التبعية المكانية لمتغير النترات في البحث؟
نسبة التبعية المكانية لمتغير النترات تبلغ 2.2%.
-
ما هي التوصيات التي قدمها البحث لحماية المياه الجوفية؟
التوصيات تشمل إجراء مراقبات دائمة لنوعية المياه، تحسين نوعية المياه العادمة المعالجة، ورفع كفاءة مياه الري.
References used
AL-MASHAGLOAH. A; AL-ADANAT.R; SALAMEH.E. 2012- The use of kriging techniques with in GIS environment to investigate groundwater quality in the Amman-Zargra basin- Jordan. Research journal of environmental and earth sciences. Vol. 4, No.2 pp. 177-185
BERKTAY. A; NAS. B. 2005- Groundwater contamination by nitrates in the city of Konya, Turkey. A GIS perspective. Journal of environmental management. No. 79 pp. 30-37
LENGIPROVODKHOZ, 1986 - Water resources use in Barada and Auvage basin for irrigation of crops
Treated wastewater which comes from Adra Treatment Station is used for
irrigating a part of the agricultural lands at Damascus Eastern Ghota after
transferring it by a set of canals constructed for this purpose, Figure No. (1),
its area estimated
Biological Denitrification process in anoxic fluidized bed reactor is a simple
way to eliminate nitrate – nitrogen that pollute the groundwater.
In this method the biofilm (including organic bacteria) was cultured on the
reactor bed particles, whi
The idea of spatial interpolation stands of great importance depending on the accuracy of
estimated (Hydrogeological) parameters of this area, which reduces excessive efforts to
reach the best Hydrogeological model of the region with as little as p
An available free groundwater were classified
hydrochemical, and determined its fitting for general uses in a part
of Damascus's Ghouta, which suffers water deficiency, where the
study carried out on groundwater samples taken from 20 wells
distri
When estimating groundwater recharge in karstified and fractured aquifers
it’s important to take into consideration, that they differ from porous aquifers
by inhomogeneities of their hydraulic properties because of the great variance
of infiltrati