علوم زمین خوارزمی، جلد ۳، شماره ۱، صفحات ۹۳-۱۱۲
عنوان فارسی کاربرد تحلیل عاملی و خوشه‌بندی در ارزیابی هیدروژئوشیمیایی آبخوان دشت قائم‌شهر
چکیده فارسی مقاله برای تشخیص فرایندهای کنترل‌کننده و تعیین منشأ یونهای موجود در آب زیرزمینی از 26 چاه بهره­برداری که مربوط به میانگین دو دوره حداقل و حداکثر سطح ایستابی از سال 1390 و 1394 است، استفاده شده است. در این نمونه­برداری یون­های اصلی و نیترات همراه با سختی، قلیلئیت، pH,TDS,EC ارزیابی شده است. در این پژوهش در تحلیل عاملی و خوشه‌بندی از نرم‌افزار SPSS و در تحلیل خوشه‌بندی از روش وارد و فاصله اقلیدسی استفاده شده­ است. نتایج تحلیل عاملی نشان داد، سه مؤلفه‌ای که تغییرات کیفی آب زیرزمینی را کنترل می‌کنند در دورۀ حداقل و حداکثر سطح ایستابی مقدار واریانس تجمعی آن‌ها 5/83% در حداقل و 1/80% در حداکثر هستند. این مؤلفه­ها شامل شوری، انحلال و فعالیت­های انسانی است. پس از انجام خوشه‌بندی و تعیین زیرخوشه­ها برای تعیین فرایندهای شیمیایی حاکم بر آبخوان دشت قائم‌شهر از نمودارهای گیبس، پایپر و تبادل یونی استفاده و نمودارهای ترکیبی آن‌ها ترسیم شد. در نمودار گیبس عامل هوازدگی و تبخیر و تبلور کنترل کننده شیمی آب زیرزمینی هستند. در نمودار پایپر نوع آب‌ها اکثراً کلسیم بی‌کربنات هستند و تعداد کمی نیز سدیم‌کلرایدی و یا اختلاطی (کلسیم، منیزیم و کلراید) هستند و نوع آخر از سدیم- منیزیم بی‌کربنات تشکیل شده است. این نوع آب‌ها ناشی از هوازدگی و انحلال رسوبات کربناته، نفوذ آب شور دریا و نشت از آبخوان­های شور بوده است که براثر فرایندهای تبادل یونی و یا عکس آن همراه با واکنش­های شیمیایی به‌وقوع می­پیوندد. به‌طورکلی سه فرایند طبیعی، غیرطبیعی و اختلاط این دو، وضعیت شیمی آب زیرزمینی را کنترل می­کنند. فرایند طبیعی شامل؛ تعامل بین آب- سنگ، نفوذ آب شور و تبخیر ­از سطح ایستابی است. فرایند غیرطبیعی (فعالیت‌های انسانی) شامل؛ ورود فاضلاب­های شهری و روستایی، پساب مراکز صنعتی و پساب­های کشاورزی که ناشی از انواع کودهای شیمیایی (ازته، سولفاته و فسفاته) است. در فرایند سوم مجموعه عوامل طبیعی و انسانی است. زیرا با برداشت‌های بی‌رویه از آبخوان باعث افت سطح ایستابی شده و در نتیجه نفوذ و پیش‌روی آب شور از دریا و آبخوان‌های شور را سبب می‌شوند. این تحقیق نشان داد که استفاده از روش‌های آماری چند متغیره می­تواند در تجزیه و تحلیل روش­های معمول هیدروژئوشیمیایی سودمند باشد. 
کلیدواژه‌های فارسی مقاله فاصلۀ اقلیدسی، روش وارد، هیدروژئوشیمی، نمودار پایپر، تبادل یونی
عنوان انگلیسی Assessment of Hydro-geochemical factors affecting coastal aquifer of Ghaemshar using by factor analysis and clustering
چکیده انگلیسی مقاله In this study, 26 wells in exploitation are used which corresponds to the average of two periods of minimum and maximum of (water table levels) from 2011to 2015, to detect controlling process and to determine the origin of groundwater ions. In this sample, the main ions, and nitrate with hardness and alkalinity, pH, EC and TDS are evaluated. In this study in factor analysis and clustering SPSS software is used, also in the cluster analysis ward’ method and Euclidean distance are used. The results of the factor analysis showed three components which control qualitative changes of groundwater in the minimum and maximum periods of water table have 83.5percent in minimum and 80.1% in maximum period in comulatative variance. These components are salinity, dissolution, and human activities. After clustering a determining the sub clusters, ion exchange, Gibbs and Piper diagrams are used to determine the chemical processes governing the aquifer of Ghaemshahr plain and their combined diagrams are depicted. In the Gibbs diagram, the weathering and evaporation and crystallization factors are groundwater chemistry controllers. In the Piper diagram, the type of water is mostly calcium bicarbonate and a small number of sodium chloride, mixing (Ca, Mg, and Cl), and last type is sodium-magnesium bicarbonate. This type of water is due to weathering and dissolution of carbonate sediments, the influence of salty water, and the leakage from saline aquifers that occurs due to ionic or invers-exchange processes along with chemical reactions. In general, three natural, non-natural, and mixing factors control the status of groundwater chemistry. The natural factors include the interaction between water-rock, salt water intrusion and evaporation from the surface of the water table. The Non natural processes (human activities) include the entry of urban sewage, industrial wastewater, and, agricultural effluent from various chemical types of fertilizers (nitrogen, sulfate and phosphate). The third process involves the increase of water level, the salt water intrusion, and advance in the aquifer, and evaporation from the water table resulting from excessive harvesting. This study showed that the use of multivariate statistical methods can be useful in analyzing the usual hydro-geochemical methods.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله Euclidean Distance, Ward’s Method, Hydro-geochemistry, Piper diagram, Ion Exchange
نویسندگان مقاله همایون مقیمی | h moghimi
دانشگاه پیام نور واحد ابهر

نشانی اینترنتی http://gnf.khu.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-208-1&slc_lang=fa&sid=1
فایل مقاله فایلی برای مقاله ذخیره نشده است
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده تخصصی
نوع مقاله منتشر شده علمی پژوهشی بنیادی
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات