Assessing groundwater quality and selection of the most appropriate spatial interpolation method (Case study: West of Marivan city, Iran)

Document Type : Research Article

Authors

1 MSc Student, Department of Range and Watershed Management Engineering, Lorestan University, Lorestan, Iran

2 Department of Range and Watershed Management Engineering, Lorestan University, Lorestan, Iran.

Abstract

Groundwater quality assessment and selection of appropriate methods of zoning depends on the region conditions, and data availability. The correct choice is a key milestone and a major step forward in the management of groundwater resources. The aim of this study was to evaluate the quality of groundwater for drinking and irrigation purposes in the west of Marivan city, Iran. For this purpose, data from 1985 to 2011, and the parameters of salinity, chlorine, concentration of dissolved substances, sulfate, water hardness, sodium, sodium adsorption ratio were used. Analysis of variance (ANOVA) and the LDS test was used to compare treatments and the differences between various stations respectively. For determining the most appropriate location and zoning methods for the above parameters, geographical information system was used. For this purpose, a geostatistics method of simple Kriging, and deterministic techniques such as inverse distance weighting, radial basis function, local estimator and general estimates was applied to annual and season data. The results showed that the quality of water in the area is appropriate and acceptable for drinking. Also for the irrigation, most of the study area is located within an acceptable range. Spatial interpolation results according to the root mean squared error (RMSE) and mean absolute error (MAE), among the different methods of interpolation techniques the LP for estimating the parameters of sulfate, soluble solids concentration and salinity, the RBF for for estimating parameters of sodium and sodium absorption ratio, the GPI method for chlorine at annual scale were the most appropriate methods

Keywords

Main Subjects

References

1-     خدائی، کمال؛ شهسواری، علی­اکبر؛ اعتباری، بهروز؛ هاتفی، راحله، 1384، پهنه‌بندی آسیب‌پذیری ذاتی آبخوان دشت جوین در مقابل آلودگی با استفاده از روش‌های DRASTIC و GODS، کمیتۀ تحقیقات شرکت سهامی آب منطقه‌ای خراسان.
2-    مهدوی، محمد، هیدرولوژی کاربردی، جلد دوم، انتشارات دانشگاه تهران، 1378، ص 301.
3-     لاله­زاری، رضا؛ طباطبائی، سیدحسن، 1389، خصوصیات شیمیایی آب زیرزمینی دشت شهرکرد، محیط­شناسی، سال سی و ششم، شماره 5. ص. 7.
4-     حسنی، قاسم؛ محوی، امیرحسین؛ ناصری، سیمین؛ عرب­علی­بیگ، حسین؛ یونسیان، مسعود؛ قریبی، حامد، 1391، طراحی شاخص کیفی آب‌های زیرزمینی با استفاده از منطق فازی، مجلة سلامت و بهداشت اردبیل، دورة سوم، شمارۀ 1، بهار: 31-18.
5-     نادی، مهدی؛ خلیلی، علی؛ پورطهماسی، کامبیز؛ بذرافشان، جواد، 1389، ارزیابی برخی از روش‌های زمین‌آمار برای میان­یابی داده‌های بارندگی در منطقۀ چهارباغ، چهاردهمین کنفرانس ژئوفیزیک ایران، تهران.
6-      ذبیحی، علیرضا، سلیمانی، کریم، شعبانی، مرتضی، و آبروش، صادق، 1390، بررسی توزیع مکانی بارش سالانه با استفاده از روش­های زمین آماری (مطالعۀ موردی: استان قم) پژوهش‌های جغرافیای طبیعی، شمارۀ 78، زمستان: 112-101.
7-     سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدن کشور، 1370، نقشۀ زمین‌شناسی مریوان- بانه. 1:2500000.
8-     حسنی پاک، علی‌اصغر، زمین آمار (ژئواستاتیستیک)، انتشارات دانشگاه تهران، 1377‌، ص 314.
9-     عساکره، حسین، 1387، کاربرد روش کریجینگ در میان­یابی بارش، جغرافیا و توسعه، شمارۀ 12: 42-25.
10- قهرودیتالی، منیژه؛ باباییفینی، ام‌السلمه، 1391، درآمدی بر سیستم‌های اطلاعات جغرافیایی، انتشارات دانشگاه پیام‌ نور، ص 232.
11- Pourmoghadas, H. 2002, Investigation of groundwater quality in Lenjan city. Journal of School of Public Health and Institute of Public Health Research Quarterly, 4:31-40.
12-  Samin, M. Soltani J., Zeraatcar Z., Moasheri S.A., and Sarani N, 2012, Spatial estimation of groundwater quality parameters based on water salinity data using kriging and cokriging methods. International Conference on Transport, Environment and Civil Engineering. 25-26 August, Kuala Limpur, Malaysia.
13- Taghizade-Mehrjardi, R., M., Zareian Mahmodi S.h., and Heidari A. 2008, Spatial distribution of groundwater quality with geostatistics (case study: Yazd-Ardakan plain). World Applied Science Journal, 4(1): 9-17.
14-  Soltani, J., Khodabakhshi, F. and Dadashi, M. 2014, Classification of water quality of Gharasoo River for different uses in the wet and dry years. Journal of River Engineering. V. 2, Issue 3.
15-  Gibbs, R.J. 1970, Mechanisms controlling world water chemistry, Science, 1090-1088: 170.
16-  Schoeller, H. 1964, La classification geochimique des eaux. LASH Publication no. 64, Gen. Assembly of Berkeley. V. 4, pp. 16-24.
17-  Wilcox LV, 1955 .Classification and use of irrigation waters. USDA Circ. 969, Washington, DC.
18-  Davis, J.C. 1973. Statistics and Data Analysis in Geology, John Wiley & Sons, New York. 550pp.
19-  Johnston, K., Ver Hoef, J. M., Krivoruchko, K. and Lucas, N. 2001, Using ArcGIS Geostatistical Analyst. ESRI, Redlands, CA.
 
Iranian journal of Ecohydrology
Volume 1, Issue 3 - Serial Number 3
January 2015
Pages 153-166

Files

History

  • Receive Date: 04 December 2014
  • Revise Date: 02 January 2015
  • Accept Date: 09 February 2015
  • First Publish Date: 09 February 2015
  • Publish Date: 22 December 2014

Share

How to cite

Statistics