ترغب بنشر مسار تعليمي؟ اضغط هنا

مقارنة بين طريقتي (Kriging، IDW) للتنبؤ بالتوزع المكاني للنترات في المياه الجوفية في منطقة الغوطة الشرقية – دمشق

Compare between two interpolation methods (Kriging, IDW) for predicting spatial distribution of nitrate NO3 - in groundwater of Estern Ghouta- Damascus

3584   4   104   0 ( 0 )
 تاريخ النشر 2013
  مجال البحث جيولوجيا
والبحث باللغة العربية
 تمت اﻹضافة من قبل Shamra Editor




اسأل ChatGPT حول البحث

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.


ملخص البحث
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.
قراءة نقدية
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.
أسئلة حول البحث
  1. ما هي الطريقتان الجيوإحصائيتان المستخدمتان في البحث؟

    الطريقتان المستخدمتان هما Kriging وIDW.

  2. ما هو النموذج الأفضل لتوليد السطح الرياضي في البحث؟

    النموذج الكروي هو النموذج الأفضل لتوليد السطح الرياضي.

  3. ما هي نسبة التبعية المكانية لمتغير النترات في البحث؟

    نسبة التبعية المكانية لمتغير النترات تبلغ 2.2%.

  4. 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.


المراجع المستخدمة
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
قيم البحث

اقرأ أيضاً

تستخدم مياه الصرف الصحي المعالجة الصادرة عن محطة معالجة عدرا في ري جزء من الأراضـي الزراعية في غوطة دمشق الشرقية بعد نقلها عبر مجموعة من الأقنية المنجزة لهذه الغايـة شـكل, و تشكّل الأراضي المروية بهذه المياه منطقة الدراسة الرئيسة لهذا البحث، و التي تبلغ مـساحتها 18000 هكتار بالإضافة إلى المناطق الأخرى المجاورة لها بهدف المقارنة. تعد هذه المنطقة من أكثر المناطق المتأثّرة بالنشاط الزراعي و الصناعي و النمو الـسكاني المتزايـد، نظراً لما تتمتع به من موارد طبيعية من جهة و وقوعها إلى جانب العاصمة دمشق من جهة أخرى، و قـد قدر حجم مياه الصرف الصحي الواردة إلى المحطة بكمية وسطية قدرها485000م مكعب / يوم. و بذلك يعد مشروع الصرف الصحي و ما سينتج عنه من مياه معالجة تستخدم للري في هذه المنطقة من المـشاريع المهمة التي تهدف إلى تأمين مورد مائي إضافي إلى تلك المنطقة التي ازداد فيها الطلب على الماء مقابل تناقص الموارد المائية الذي شكّلت سنوات الجفاف السابقة أحد أهم أسبابه. و من هنا فقد هدف هذا البحث إلى الوقوف على التغيرات النوعية الحاصلة للمياه الجوفية في مناطق الغوطة الشرقية المتأثّرة بالري بالمياه العادمة المعالجة. و ذلك من خلال رصد تغيـرات نوعيـة الميـاه الجوفية عبر شبكة من الآبار و معالجة نتائج هذه التحاليل من خلال إسقاطها بشكل خرائط و دياغرامات أو منحنيات و من ثم مقارنتها مع معطيات المناطق الأخرى المجاورة و استقراء التغيرات الحاصلة و التوصـل إلى معرفة مدى تأثير الري بهذه المياه في نوعية المياه الجوفية.
تشكل إزالة النترات بالطريقة البيولوجية في مفاعل السرير المميع منقوص الأوكسجين طريقة بسيطة للتخلص مما يلوث المياه الجوفية من نتروجين النترات. يتم في هذا المفاعل تنمية غشاء بيولوجي على حبيبات سرير المفاعل و التي تم اختيارها في هذا البحث حبيبات الكرب ون المنشط ذات الأقطار (1-3) ملم، و يتكون هذا الغشاء البيولوجي في قسمه الأعظم من بكتريا عضوية التغذية و يمرر تيار الماء الخام المحمل بشوارد النترات مع ما يضاف إلى هذا الماء من مغذيات للبكتريا و التي اختيرت في بحثنا هذا الإيتانول و فوسفات الصوديوم ثنائية الهدروجين، الأول كمغذ كربوني و الثاني كمغذ فوسفوري. يتم مرور الماء الخام من أسفل المفاعل بسرعة كافية لتمييع حبيبات هذا السرير الحاملة للغشاء البيولوجي.
تكتسب فكرة الاستقراء الرياضي المكاني الصحيح و المناسب لطبيعة أي منطقة، أهمية كبيرة انطلاقا من الدقة في إيجاد البارامترات الهيدروجيولوجية الخاصة في هذه المنطقة، مما يوفر جهداً كبيراً في الوصول لأفضل نموذج هيدروجيولوجي للمنطقة بأقل عدد ممكن من السبور، و بالتالي التخفيف من الكلفة الإجمالية للمشروع. تقع المنطقة المدروسة ضمن سهل السن (الجزء الجنوبي من سهل جبلة)، تنتشر في المنطقة المدروسة طبقة مياه حرة، تتراوح سماكتها بين 1m و30 m. اعتمدت الدراسة على البيانات المتعلقة بالعمود الليتولوجي، و سماكة التربة و نوعها في 339 بئراً. تكمن أهمية هذا البحث في إيجاد أفضل توزيع مكاني للخصائص الهيدروجيولوجية باستخدام طرائق "الإحصاء المكاني" Geostatistical Analysis. يهدف البحث إلى تقدير عامل الرشح للطبقة الحاملة للمياه الجوفية، و سماكتها الفعالة، باستخدام طريقتي الإحصاء المكاني (Kriging,IDW) للبارامترات الهيدروجيولوجية في الجزء الجنوبي من سهل جبلة.
صنفت المياه الجوفية الحرة المتاحة من الناحية الهيدروكيميائية، و حددت صلاحيتها للاستخدامات المختلفة، في جزء من غوطة دمشق ذات المناخ الجاف، و التي تعاني من عجز مائي. حيث تمت الدراسة على عينات مياه جوفية مأخوذة من 20 بئر موزعة على كامل منطقة الدراسة. و أظهرت النتائج أن المياه الجوفية تصنف هيدروكيميائياً ضمن المياه الكلسية، و هي غير صالحة للشرب بمجملها، و غير صالحة للاستهلاك المنزلي في جزء واسع من منطقة الدراسة. لكنها صالحة للري الزراعي و ينصح باستخدامها لري المزروعات ذات المقاومة الضعيفة للملوحة. و من غير المفضّل استخدامها للصناعات عموماً، لكن تعد مناسبة جداً لأعمال البناء و البيتون.
تختلف الطبقات المائية المشققة و الكارستية عن الطبقات المائية المسامية بعدم تجانس خواصها الهيدروليكية بسبب التفاوت الكبير في الخواص الرشحية لصخورها، لهذا لابد من أخذ هذا الاختلاف بالحسبان عند تقدير قيمة تغذية المياه الجوفية لها. في هذا البحث نُوقشت ظروف تغذية المياه الجوفية في مناطق الشير منصور و الحرمون من سلسلة جبال لبنان الشرقية حيث تنتشر الطبقات المائية المشققة-الكارستية بتطبيق طريقتي الميزان المائي و تغير منسوب المياه الجوفية. عند تطبيق الطريقة الأولى –الميزان المائي - قسمت المنطقة إلى قطاعات مائية سطحية و حسبت مركبات هذا الميزان المختلفة في كل قطاع على حدة و قدرت نسبة تغذية المياه الجوفية 2006 . عند تطبيق - من الهطول المطري في المنطقة ككل، فكانت 55.8 % في الأعوام الجافة مثل 2005 طريقة تغير منسوب المياه الجوفية قسمت المنطقة إلى قطاعات مائية جوفية، و حسبت قيم تغيرات المنسوب و المعطائية المائية و تغيرات المخزون المائي الجوفي، و قُدرتْ نسبة تغذية المياه الجوفية من الهطول المطري فراوحت بين 17.6 % في الحرمون و 80 % في الشير منصور، و قد أوضحت النتائج تفاوت تلك النسب بين القطاعات من جهة و بينها و بين ما تم التوصل إليه بنتيجة الحساب بطريقة الميزان المائي.
التعليقات
جاري جلب التعليقات جاري جلب التعليقات
mircosoft-partner

هل ترغب بارسال اشعارات عن اخر التحديثات في شمرا-اكاديميا