پایان نامه بررسی هیدروژئولوژیکی و هیدروشیمیایی آبخوان دشت الیگودرز با استفاده از نرم افزارGIS

توضیحات:

پروژه و پایان نامه رشته زمین شناسی و...- بررسی هیدروژئولوژیکی و هیدروشیمیایی آبخوان دشت الیگودرز با استفاده از نرم افزارGIS (استان لرستان) در 181 صفحه در قالب word و قابل ویرایش همراه با توضیحات کامل

چکیده:

  محدوده مورد مطالعه یکی از محدوده های شرقی استان لرستان است.محدوده مورد مطالعه با وسعت 1/2189 کیلومتر مربع یکی از محدوده های مطالعاتی حوزه کارون بزرگ بوده و متشکل ازدو دشت الیگودرزازنا وچمن سلطان می باشد که از نظر هیدرولیکی ارتباط با هم دارند.برطبق مطالعات هیدرولوژی انجام شده میانگین بارندگی سالیانه در سال آبی (90-89)، 35/685 میلی متر بوده ودارای اقلیم نیمه خشک و سرد می باشد.بر طبق مطالعات زمین شناسی انجام شده سازندهای رخنمون یافته در این دشت متشکل از سازند های سخت دوران اول و اوایل دوران دوم ،لایه های دگرگونی و آذرین پی دوران اول و اویل دوران دوم و قسمت مرکزی دشت از رسوبات سخت نشده دوران چهارم (پادگانه های آبرفتی قدیم و جدید)تشکیل شده است.لایه های آهکی فراوان علاوه بر تغذیه آبخوان ابرفتی دشت  از نظر تشکیل منابع کارستی از اهمیت خاصی برخوردار است.برطبق مطالعات هیدروژئولوژی انجام شده جهت عمومی جریان آب زیرزمینی عمدتا از سمت شمال ،شمال غرب،غرب و شرق به سمت مرکز و جنوب آبخوان می باشد.نقشه تراز آب زیرزمینی محدوده مطالعاتی نشان می دهد،اکثر نقاط محدوده دشت آبرفتی قابلیت بهره برداری زیادی نداشته تا جاییکه در بعضی از محدوده ها تا 3 متر افت را نشان می دهد. کیفیت آب زیرزمینی آبخوان با استفاده از نتایج  17 حلقه چاه در یک دوره آماری 10 ساله مورد بررسی قرار گرفته است. براساس تجزیه و تحلیلی آمار کیفی ، تیپ ورخساره آب زیرزمینی دشت الیگودرزازنا از نوع بیکربنات کلسیت می باشد. آب آبخوان دارای سختی بالایی است و از لحاظ کشاورزی ، شرب و صنعتی اکثرا در سال 1380 خورنده می باشند اما در سال 1390 رسوب گزار می باشند.به طورکلی با توجه به بررسی های انجام شده در بیشتر قسمت های دشت کیفیت آب زیرزمینی برای مصارف خوب و قابل قبول می باشد. از لحاظ کمی و توان ابخوان از لجاظ تخلیه طبیعی و میزان برداشت برای مصارف گوناگون برای سال آبی (90-89) بیلان بصورت بیلان کلیماتولوژیکی ، بیلان آبرفتی و بیلان عمومی  تهیه شده است.عناصر بیلان باروش های مختلفی محاسبه و براساس تجزیه و تحلیل میزان حجم عناصر ورودی وخروجی از محدوده بیلان دشت نشان می دهدکه با توجه به بیلان آبرفتی حوزه دشت الیگودرزازنا میزان ورودی 41/124 و خروجی 24/127 و با توجه به بیلان عمومی  میزان ورودی 11/987 و خروجی 48/984 می باشد.و باتوجه به مطالعات و محاسبات صورت گرفته نشان می دهد، با توجه به منفی بودن بیلان برای جلوگیری از افت و کاهش حجم آبخوان در کوتاه مدت و میان مدت و بلند مدت اگر روش های ارائه شده اجرایی گردد، می توان مشکلات پیش رو را تا حدی مدیریت کرد.

فهرست مطالب:

فصل اول : کلیات

1-1 مقدمه         2

1-2 اهداف دقيق  3

1-3 روش انجام تحقیق      4

1-3-1 روش و ابزار گرد آوری اطلاعات            4

1-3-2 روش تجزیه و تحلیل داده ها   4

1-4 پيشينه تحقيق          5

1-5 موقیعت جغرافیایی استان لرستان         6

1-6 موقعيت جغرافيايي اليگودرز      6

1-7 مشخصات و موقعيت جغرافيايي مورد مطالعه       7

1-8 راههاي دسترسي      9

1-9  معرفي جاذبه هاي گردشگري مرتبط با منابع آب منطقه مورد مطالعه           10

فصل دوم : هواشناسی و هیدرولوژی

2-1  مقدمه        13

2-2 سيماي كلي استان لرستان و محدوده مورد مطالعه          13

2-3  شناسنامه اقليمي شهرستان اليگودرز  14

2-3-1 مشخصات جغرافيايي           14

2-3-2 شرايط بارندگي       14

2-3-3 ميزان رطوبت و تبخير            14

2-3-4 وضعيت درجه حرارت 14

2-3-5 فشار        15

2-3-6 شرايط وزش باد       15

2-3-7 اقليم         15

2-4 ايستگاههاي هواشناسي محدود مورد مطالعه و مجاور آن  15

2-4-1 تعيين ايستگاههاي معرف منطقه مورد مطالعه  16

2-5 آب و هواي منطقه      16

2-5-1 بارش        16

2-5-2درجه حرارت            23

2-6 اقلیم            27

2-7 آبهاي سطحي           28

فصل سوم : زمین شناسی

3-1 كليات           35

3-2 زمین شناسی استان لرستان  35

3-3 چينه شناسي وسنگ شناسی            36

3-3-1 سازندهاي پركامبرين            37

3-3-2 سازندهاي دوران اول (پالوزوئيك)         38

3-3-2-1 دوره كامبرين        38

3-3-2-2 دوره پرمين          38

3-3-3 سازندهاي دوران دوم (مزوزوئيك)        39

3-3-3-1 دوره ترياس          39

3-3-3-2 دوره ژوراسيك      40

3-3-3-3 – دوره كرتاسه     41

3-3-4 سازندهاي دوران سوم (سنوزوئيك)     42

3-3-4-1 تشكيلات مارني و آهكهاي مارني ائوسن      42

3-3-4-2 سازندهاي آهكي مرجاني اليگوميوسن        42

3-3-5  سازندهاي دوران چهارم (كوارترنري)   43

3-3-5-1 نهشته هاي كنگلومرايي سخت نشده         43

3-3-5-2 نهشته هاي آبرفتي و پادگانه هاي قديمي     43

3-4 واحدهاي زمين شناسي و ساختماني (Tectonic)            46

3-4-1 ناحيه خرد شده زاگرس مرتفع يا زاگرس رورانده يا زاگرس داخلي) 46

3-4-2 زون سنندج – سيرجان         47

3-5 حركات كوهزايي         49

3-5-1 كوهزايي كاتانگائي  49

3-5-2 كوهزايي سيمرين پيشين و پسين      50

3-5-3 كوهزايي آلپي         50

3-6 گسلها         50

3-7 تأثير سازندهاي مختلف زمين شناسي در تغذيه سفره آب زيرزميني            51

3-7-1 سازندهاي زمين شناسي نفوذ پذير    52

3-7-2 سازندهاي زمين شناسي با نفوذپذيري كم      52

3-7-3 سازندهاي زمين شناسي غير قابل نفوذ          52

3-8 اثر سازندهاي مختلف زمين شناسي بر كيفيت آبهاي زيرزميني      52

3-9 بررسي سازندهاي آهكي كارستيك       53

3-9-1 فرآيند شكل گيري كارست     53

3-9-2 گسترش و وسعت سازندهاي آهكي كارستي   54

3-10 بررسي سازندهاي آبرفتي تشكيل دهنده آب زيرزميني    54

3-11 نوع سفره هاي آب زير زميني  54

3-12 زمين شناسي اقتصادي         54

فصل چهارم : هیدروژئولوژی

3-1 كليات           35

4-1 وضعیت فیزیکی آبخوان 58

4-2 خصوصیات هیدرودینامیکی سازند های حوضه آبریزمنطقه مورد مطالعه         61

4-2-1  مرمر، میکاشیست ، گنایس و دولومیت           61

4-2-2 آهک ، شیل ، ماسه سنگ   61

4-2-3 شیست ، مرمر، آهک های فوزولین دار            61

4-2-4 واحد های لیتولوژیکی تریاس 61

4-2-5 نهشته های ژوراسیک          62

4-2-6 آهک های رودیست دار ، اربیتولین دار  62

4-2-7 آهک ، آهک مارنی ، ماسه سنگ      62

4-2-8 نهشته هاي نئوژن   62

4-2-9 کنگلومرا وماسه سنگ         62

4-2-10 نهشته های آبرفتی           62

4-3 وضعیت هیدرولیکی آبخوانها      63

4-3-1 چاهای اکتشافی و مشاهده ای         63

4-3-3 ضریب قابلیت انتقال آب         83

4-4 تغیرات مربوط به نوسانات سطح آب زیرزمینی      86

4-5 وضعيت بهره‌برداري از منابع آبي منطقه   88

4-5-1 نوع مصارف منابع آبي منطقه 88

4-6  بیلان عمومی           91

4-7 بيلان آبهای زیرزمینی  منطقه   92

4-7-1 بيلان هيدروكليماتولوژي        93

4-7-1-1 بارندگي  93

4-7-1-2 تبخير و تعرق حقيقي        93

4-7-1-3 بارندگي مفيد(رواناب و نفوذ)           94

4-7-2  بيلان آب زيرزميني آبخوان آبرفتي       98

4-7-2 -1 جريان زيرزميني ورودي و خروجي    100

4-7-2-2 نفوذ از بارندگي به آبخوان  101

4-7-2-3 تبادل رودخانه و آبخوان آبرفتي         101

4-7-2-4 مصارف آب و نفوذ از آنها به آبخوان    101

4-7-2-5 تخليه و برداشت از آب زيرزميني      103

4-7-2-6 تبخير و تعرق از آب زيرزميني           103

4-7-2-7 نوسان هاي سطح آب زيرزميني      103

4-7-2-8 تغييرات ذخيره      104

4-7-3 بيلان عمومي آب در محدوده مطالعاتي            106

4-7-3-1 عوامل ورودي       107

4-7-3-2 عوامل خروجي     107

4-7-3-3 جريان سطحي خروجي     108

4-7-3-4 جريان زيرزميني خروجي    108

4-7-3-5 آب‌هاي انتقالي    109

فصل پنجم : هیدروشیمی

5-1 كليات           112

5-2 کیفیت آب زیرزمینی دشت مورد مطالعه  113

5-3  نتایج آنالیز های انجام گرفته    113

5-4 بررسی باقیمانده خشک( TDS)            115

5-5  بررسی قابلیت هدایت  الكتريكي (EC)   118

5-6 تغیرات یون كلر           119

5-8 تيپ و رخساره آب زيرزميني دشت مورد مطالعه   123

5-9 تعیین تیپ ورخساره آب زیرزمینی با استفاده از نمودار دایره ای       125

5-10 تعیین تیپ آب زیرزمینی دشت الیگودرزازنا با استفاده ازدیاگرام پایپر            128

5-11 اندیس کلر و آلکالن    131

5-12 نسبت های یونی     132

5-13بررسی تیپ آب زسرزمینی دشت الیگودرزازنا با استفاده از نمودار استیف    136

5-14 دیاگرام دورف ( dUROV)         139

5-15 سختی و اسیدیته آب زیرزمینی دشت الیگودرزازنا          140

5-16 طبقه بندي آب از نظر شرب    145

5-17 طبقه بندي آب از نظر كشاورزي           149

5-18 بررسي اثرات كيفيت آب زيرزميني بر روي تجهيزات چاه    155

فصل ششم : نتایج و پیشنهادات

6-1 نتایج            159

6-2 پیشنهادات    161

منابع و ماخذ       162

فهرست جداول

جدول) 2-1( مشخصات ايستگاه‌هاي هواشناسي در محدوده مطالعاتي و اطراف محدوده    17

جدول (2-2) مقادير بارندگي سالانه ايستگاه‌هاي بارانسنجي مورد استفاده        19

جدول (2-3 ) ارتفاع ميانگين بارش ماهانه در محدوده مطالعاتي اليگودرزازنا به تفکيک ارتفاعات و دشت        21

جدول)  2-4( مقادير درجه حرارت ماهانه و سالانه ايستگاه‌هاي مجاور محدوده ومناطق كوه ودشت  24

جدول(2-5 ) مشخصات ایستگاه های هیدرومتری       29

جدول)  2-6 (آمار آبدهي متوسط ماهانه و سالانه ايستگاه هيدرومتري ماربره دره تخت      33

جدول(3-1) مساحت رخنمون واحد های سنگی در محدوده مطالعاتی     45

جدول) 4-1( عمق سطح آب زيرزميني در چاههاي مشاهده‌اي دشت اليگودرزازنا (82-1381)           64

جدول) 4-2( عمق سطح آب زيرزميني در چاههاي مشاهده‌اي دشت اليگودرزازنا (از 83-1382)        65

جدول( 4-3( عمق سطح آب زيرزميني در چاههاي مشاهده‌اي دشت  اليگودرزازنا  (از 84-1383)      66

جدول( 4-4)عمق سطح آب زيرزميني در چاههاي مشاهده‌اي دشت اليگودرزازنا (از 85-1384)         67

جدول( 4-5 ) عمق سطح آب زيرزميني در چاههاي مشاهده‌اي دشت  اليگودرزازنا (از86-1385)       68

جد.ل( 4-6) عمق سطح آب زيرزميني در چاههاي مشاهده‌اي دشت اليگودرزازنا (از 87-1386)        69

جدول( 4-7 ) عمق سطح آب زيرزميني در چاههاي مشاهده‌اي دشت اليگودرزازنا (از 88-1387)       70

جدول( 4-8)عمق سطح آب زيرزميني در چاههاي مشاهده‌اي دشت اليگودرزازنا (از 89-1388)         71

جدول( 4-9) عمق سطح آب زيرزميني در چاههاي مشاهده‌اي دشت  اليگودرزازنا (از 90-1389)       72

جدول( 4-10 ) مشخصات چاهای اکتشافی آبخوان دشت الیگودرزازنا      83

جدول( 4-11) تغييرات تراز سطح آب زيرزميني در آبخوان دشت اليگودرزازنا           87

جدول (4-12) مقادير تخليه از آب زيرزمينی به تفکيک ارتفاعات و دشت‌ها و نوع مخزن       89

جدول(4-13 )مقادیر برداشت از آب سطحی به تفکیک ارتفاعات و دشت ها          90

جدول(4-14) مصارف آب زيرزمينی به تفکيک ارتفاعات و دشت‌ها           90

جدول(4-15 ) مصارف آب سطحی به تفکيک ارتفاعات و دشت‌ها           91

جدول (4-16)  بيلان هيدروكليماتولوژي در ارتفاعات مشرف به دشت اليگودرزازنا   95

جدول(4-17 ) بيلان هيدروكليماتولوژي در دشت اليگودرزازنا       96

جدول(4-18 )بيلان هيدروكليماتولوژي در ارتفاعات مشرف به دشت چمن سلطان 96

جدول( 4-19) بيلان هيدروكليماتولوژي در دشت چمن سلطان   97

جدول(4-20 ) بيلان هيدروكليماتولوژي در حوزه دشت اليگودرزازنا           97

جدول( 4-21 )بيلان هيدروكليماتولوژي در حوزه دشت چمن سلطان        98

جدول( 4-22) بيلان هيدروکليماتولوژي در کل محدوده مطالعاتي 98

جدول( 4-24)مقادير محاسبه شده حجم آب زيرزميني ورودي به آبخوان اليگودرزازنا           106

جدول 4-25: محاسبه بیلان عمومی آب  محدوده مطالعاتی      110

جدول (5-1 )نتایج آنالیزهای فیزیکوشیمیایی نمونه های آب زیرزمینی دشت الیگودرزازنا برحسب میلی اکی والان برلیتر (1380)            114

جدول( 5-2 )نتایج آنالیزهای فیزیکوشیمیایی نمونه های آب زیرزمینی دشت الیگودرزازنا برحسب میلی اکی والان برلیتر (1390)            114

جدول( 5-3 ) طبقه بندی آبهای زیرزمینی برحسب میزان TDS (Davis‚ Deweist ‚1966)     116

جدول( 5 -4)طبقه بندی آبهای زیرزمینی برحسب میزان TDS(`Hem‚1973)         116

جدول( 5-5 ) تواتر آنیونی   123

جدول(5-6 ) تواتر های کاتیونی        124

جدول( 5-7  )تواتر یونی ، تیپ ورخساره آب زیرزمینی در آبخوان دشت الیگودرزازنا سال 1380          124

جدول( 5-8 ) تواتر یونی ، تیپ ورخساره آب زیرزمینی در آبخوان دشت الیگودرزازنا سال 1390          125

جدول (5-9 )محاسبه اندیس کلرو آلکالن برای محدوده مطالعاتی دشت الیگودرزازنا (1380-1390)     132

جدول(5-10 )تعیین نسبتهای یونی در محدوده مطالعاتی دشت الیگودرزازنا برای سال1380 134

جدول (5-11) تعیین نسبتهای یونی در محدوده مطالعاتی دشت الیگودرزازنا برای سال1390            134

جدول5-12 توضیحاتی در مورد تعیین منشاء سنگ و رسوبات از نسبتهای یونی (Hounslow‚1995}  135

جدول (5-13) معیار سختی آب زیرزمینی براساس تقسیم بندی تاد( Tadd‚1980) 141

جدول (5-14)کیفیت آب بزاساس سختی کل در چاه های نمونه برداری شده ، سال 1380  141

جدول(15-5 )کیفیت آب بزاساس سختی کل در چاه های نمونه برداری شده ، سال1390   142

جدول(5-17 ) معیارهای کیفیت آب شرب طبق نظر شولر ( واحد ها MG/L)          146

جدول(5-18)طبقه بندی آب آبیاری با استفاده از نسبت جذب سدیم       149

جدول (5-19)طبقه بندی آب آبیاری براساس میزان RSC           150

جدول (5-20 )آنالیز چاه های مشاهده ای دشت الیگودرزازنا از نظر کیفیت آب کشاورزی براساس (SAR،RSC،%Na) سال1380  150

جدول (5-21)آنالیز چاه های مشاهده ای دشت الیگودرزازنا از نظر کیفیت آب کشاورزی براساس (SAR،RSC،%Na)  سال 1390 151

جدول (5-22)آنالیز چاهای مشاهده ای به لحاظ طبقه بندی کیفیت آب مصرفی صنعتی ، سال 1380            156

جدول (5-23)آنالیز چاهای مشاهده ای به لحاظ طبقه بندی کیفیت آب مصرفی صنعتی ، سال 1390            157

 فهرست نمودارها

نمودار) 2-1( گراديان ارتفاع- بارندگي محدوده مطالعاتي           20

نمودار(2-2) گرادیان ارتفاع-دما محدوده مطالعاتی        24

نمودار )2-3 ( روند تغييرات درجه حرارت ماهانه دركوه و دشت   25

نمودار (4-1) هيدروگراف واحد آبخوان دشت الیگودرزازنا از مهر ماه 82-81 تا شهريور 90-89  87

فهرست شکل ها

شکل) 1-1 (موقعیت شهرستان الیگودرز       6

شکل (1-2) موقعيت محدوده مطالعاتي در استان لرستان        8

شکل (1-3) موقعيت محدوده مطالعاتي نسبت به حوضه‌هاي آبريز كشور 9

شکل (1-4 ) راهای ارتباطی شهرستان الیگودرز         10

شکل(1-5) آبشار آب سفید در شهرستان الیگودرز      11

شکل )2-1 (موقعیت ایستگاه های هواشناسی در محدوده مطالعاتی و اطراف محدوده       18

شکل( 2-2) منحني‌هاي هم باران در محدوده مطالعاتي اليگودرزازنا       22

شکل )2-3 ( منحني‌هاي هم‌دما در محدوده مطالعاتي اليگودرزازنا         26

شکل (2-4) نقشه آمبرژه منطقه مورد مطالعه           28

شکل( 2-5)موقعيت ايستگاه‌هاي هيدرومتری محدوده مطالعاتي و مناطق مجاور   30

شکل (3-1) نقشه زمین شناسی دشت الیگودرز ازنا  44

شکل (2-1)  تصویری از ساختار صفحات زمین شناسی دشت الیگودرز   49

شکل(3-4) زمین شناسی استان لرستان و نقشه پراکندگی مواد معدنی           56

شکل (4-1 ) موقعیت چاها ، چشمه ، قنات در محدوده مورد مطالعه      60

شکل( 4-2 )موقعیت چاهای پیزومتری آبخوان دشت الیگودرزازنا 73

شکل( 4-3 ) نقشه شبکه بندی تیسن آبخوان دشت الیگودرازنا            74

شکل (4-4) نقشه هم عمق حداقل سطح آب زیرزمینی دشت مورد مطالعه        76

شکل (4-5 ) نقشه هم عمق حداکثر سطح آب زیرزمینی دشت مورد مطالعه      77

شکل( 4-6) نقشه حداقل تراز سطح ایستابی آب زیرزمینی دشت مورد مطالعه   79

شکل( 4-7 ) نقشه حداکثر تراز سطح ایستابی آب زیرزمینی آبخوان دشت مورد مطالعه    80

شکل(  4-8 )نقشه اختلاف سطح آب زیرزمینی آبخوان دشت مورد مطالعه          82

شکل(4-9 ) نقشه هم قابلیت انتقال آب زیرزمینی آبخوان دشت مورد مطالعه      85

شکل( 5-1)موقعیت محل چاهای نمونه برداری شده پارامتر های آب زیرزمینی     115

شکل( 5-2 )نقشه میزان TDS  دشت الیگودرزازنا در سال 1380            117

شکل( 5-3 ) نقشه میزان TDS  دشت الیگودرزازنا در سال 1390           117

شکل( 5-4 )  نقشه میزان EC دشت الیگودرزازنا در سال 1380 118

شکل( 5- 5 ) نقشه میزان EC  دشت الیگودرزازنا در سال 1390            119

شکل ( 5-6 )نقشه میزان کلر در آبخوان دشت الیگودرزازنا در سال 1380 120

شکل(5-7 )نقشه میزان کلر آبخوان دشت الیگودرزازنا در سال 1390       121

شکل( 5-8 ) نقشه میزان SAR آبخوان دشت الیگودرزازنا در سال 1380   122

شکل( 5-9 )نقشه میزان SAR آبخوان دشت الیگودرزازنا در سال 1390    122

شکل( 5-10 )نمودار دایره ای آبخوان دشت الیگودرزازنا1380      126

شکل( 5-11) نمودار دایره ای آبخوان دشت الیگودرزازنا1390      127

شکل( 5-12) موقعیت چاهای نمونه برداری شده آب زیرزمینی دشت الیگودرزازنا 1380 در نمودار پایپر           129

شکل( 5-13)موقعیت چاهای نمونه برداری شده آب زیرزمینی دشت الیگودرزازنا 1390 در نمودار پایپر            130

شکل( 5-14)نمودار استیف برای  چاهای جاهای نمونه برداری شده ،1380         137

شکل(5-15 ) نمودار استیف برای  چاهای نمونه برداری شده ،1390       138

شکل (5-16) موقعیت نمونه های آب زیرزمینی دشت الیگودرزازنا برروی دیاگرام دوروف سال 1380    139

شکل (5-17) موقعیت نمونه های آب زیرزمینی دشت الیگودرزازنا برروی دیاگرام دوروف سال1390     140

شکل(5-18) نقشه میزان TH آبخوان دشت الیگودرزازنا در سال 1380     143

شکل (5-19) نقشه میزان TH آبخوان دشت الیگودرزازنا درسال 1390     143

شکل (5-20 )نقشه میزان PH آبخوان دشت الیگودرزازنا درسال 1380     144

شکل (5-21) نقشه میزان PH آبخوان دشت الیگودرزازنادر سال 1390     145

شکل(5-23 ) نمودار شولر برای چاهای مشاهده ای دشت الیگودرزازنا 1390        148

شکل(5-24) دیاگرام ویلکوکس برای چاه های مشاهدهای دشت الیگودرزازنا سال 1380    153

شکل (5-25)دیاگرام ویلکوکس برای چاه های مشاهدهای دشت الیگودرزازنا سال 1390    154