بررسی توسعه کارست با استفاده از ویژگی‌های هیدرولوژیکی و هیدروشیمی چشمه‌ها(مطالعه موردی: حوضه روئین در استان خراسان شمالی)

جغرافیای طبیعی

مقاله 4، دوره 16، شماره 61، آبان 1402، صفحه 59-85   

نوع مقاله: مقاله علمی - پژوهشی

نویسندگان

محمد معتمدی راد^{* 1}؛ لیلا گلی مختاری²؛ شهرام بهرامی³؛ محمد علی زنگنه اسدی⁴

¹استادیار گروه آموزشی جغرافیا، دانشگاه فرهنگیان، تهران، ایران

²استادیار گروه جغرافیا، دانشگاه حکیم سبزواری، ایران

³دانشیار گروه جغرافیای طبیعی، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

⁴دانشیار گروه جغرافیا، دانشگاه حکیم سبزواری، سبزوار، ایران

چکیده

جهت مطالعه توسعه کارست با استفاده از ویژگی‌های هیدرولوژیکی و هیدروشیمی چشمه‌ها حوضه روئین انتخاب و تعداد 19 دهنه چشمه در منطفه مطالعاتی مورد شناسایی قرار گرفت. سپس به محاسبه و تحلیل پارامترهایی نظیر دبی و هیدروگراف چشمه‌ها، ضریب فرود(α)، حجم ذخیره دینامیکی(V)، ضریب خشکیدگی یا زمان مرگ چشمه‌ها(t0)، ترسیم نمودار پایپر، نسبت کلسیم به منیزیم، اندیس اشباع، ، تعیین جنس سنگ مخزن و بررسی ژئومورفولوژی کارست حوضه مطالعاتی پرداخته شد. هیدروگراف چشمه‌ها در حوضه مطالعاتی نشان از زمان تاخیر بین پیک بارندگی و پیک دبی در چشمه‌ها دارد که در آن دبی حداکثر چشمه با تاخیری حدود دو یا سه ماه به حداکثر خود می‌رسد. ضریب پایین فرود و حجم ذخیره دینامیک آبخوان نمایانگر توسعه پایین کارست می‌باشد. اندیس اشباع نشان می‌دهد که نمونه‌های آب چشمه‌های برداشت شده از منطقه مورد مطالعه همگی حالت اشباع و فوق اشباع می‌باشد. ترسیم نمودار پایپر در منطقه مطالعاتی نشان داد که اغلب چشمه‌ها دارای تیپ بیکربناته– کلسیک- منیزیک می‌باشند. بر اساس شاخص نسبت Ca به Mg دارای سفره تغذیه آبخوان دولومیتی می‌باشند. بررسی تعیین جنس سنگ مخزن در منطقه نشان داد، جنس سنگ مخزن در منطقه از نوع دولومیت و دولومیت آهکی بوده و بررسی ژئوموفولوژی و مشاهدات میدانی در سطح منطقه نشان داد که اشکال کارست پیشرفته نظیر پولیه و غار بزرگ در منطقه وجود ندارد. با توجه به مطالعات انجام شده می‌توان گفت سیستم کارستی منطقه از نوع تکامل نیافته بوده و اشکال ژئومورفولوژی کارستی زیادی در منطقه مشاهده نمی‌گردد.

کلیدواژه‌ها

کارست؛ حجم ذخیره دینامیکی؛ پایپر؛ اندیس اشباع

مراجع

1- بهرامی، شهرام ، زنگنه اسدی، محمدعلی و جهانفر، علی (1395): ارزیابی توسعه‌ی کارست با استفاده از ویژگی‌های هیدرودینامیکی و هیدروژئوشیمیایی چشمه‌های کارستی در زاگرس (منطقه مورد مطالعه: طاقدیس قلاجه و توده پراو بیستون)، جغرافیا و توسعه شماره 44، صص 122-107

2- بهرامی، شهرام، زنگنه اسدی، محمدعلی و رهبر، همزه(1392): بررسی نقش ژئومورفولوژی در ویژگی‌های هیدرولوژیکی و شیمیایی چشمه‌های حوضه کنگیر، جغرافیا و آمایش شهری- منطقه‌ای، شماره 7، صص84-71.

3- دشتی برمکی، مجید(1389): پتانسیل‌یابی منابع آب کارست با استفاده از تکنیک­های سنجش از دور و GIS در طاقدیس‌های دشتک و شاه‌نشین، پایان‌نامه ارشد ژئومورفولوژی، دانشگاه تربیت معلم تهران، دانشکده علوم.

4- سجادی، زهرا، کلانتری، نصر اله، چرچی، عباس، و موسوی، سید ساجدین. (1401): بررسی ارتباط هیدرولیکی ساختارهای کارستی با روش‌های هیدروژئوشیمی و ایزوتوپی منابع آب منطقه ایذه شمال استان خوزستان. هیدروژئولوژی، 7(2 )، 121-142.

5- علیزاده، امین(1388): اصول هیدرولوژی کاربردی، انتشارات دانشگاه امام رضا(ع)، چاپ بیست و ششم، تعداد صفحات 872

6- مقصــودی، مهران، کریمــی، حاجی، صــفری، فرشاد و چهــارراهی، ذبیح اله (1388): بررسی توسعه کارست در توده پرآو ـ بیستون با استفاده از ضرایب فرود، زمان مـرگ چشـمه­هـا و تحلیـل نتایج ایزوتوپی و شیمیایی، مجلد پژوهش‌های جغرافیـای طبیعی، شمار ،69، صص65-51 .

7- ملکی، امجد، محمدی، سارا، کریمی، حاجی، و زینتی زاده، علی اکبر. (1397): ارزیابی توسعه کارست با استفاده از ویژگی های هیدروژئوشیمیایی چشمه‌های کارستی در آبخوانهای شاهو و اسلام آباد استان کرمانشاه. پژوهش های ژئومورفولوژی کمی، 6(4)، 131-146.

8- میر علائی موردی،مهدی(1391): بررسی ویژگی‌های پتروگرافی و تأثیر فرآیندهای کارستی بر منابع آب موجود در سنگ‌های کربناته منطقه آهنگران، شرق ایران، پایان‌نامه کارشناسی ارشد زمین‌شناسی، گرایش رسوب‌شناسی و سنگ‌شناسی رسوبی، دانشگاه بیرجند، دانشکده علوم، گروه زمین‌شناسی

9- میرحسنی، قمرالدین، باقری، رحیم، و نیک قوجق، یعقوب. (1397): هیدروژئولوژی چشمه‌های کارستی منطقه‌ی کلاله, استان گلستان. اکوهیدرولوژی، 5(2 )، 387-397.

 

10- Bakalowicz, M., El Hakim, M And El-Hajj, A (2008): Karst Groundwater Resources In The Countries Of Eastern Mediterranean: The Example Of Lebanon. Environmental Geology, 54, 597-604.

11- Bakalowicz, M (2005): Karst Groundwater: A Challenge For New Resources, Hydrogeology Journal. 13 (1), 148-160

12- Bonacci, O., (1993): Karst Spring Hydrographs As Indicators Of Karst Aquifers. Hydrological Sciences Journal, 38, 1, 51–62.

13- Ford, D & Williams, P (2007): Karst Hydrogeology And Geomorphology. John Wiley & Sons. Chichester, West Sussex, England. P. 562

14- Ford, D.C. And Williams, P.W. (2007). Karst Hydrogeology And Geomorphology. Wiley, Chichester, P. 562.

15- Kavousi Heydari, A. Raeisi, E., (2015): Estimation Of Ground Water Mean Residence Time In Unconfined Karst Aquifers Usingrecssion Curves Journal Of Cave And Karst Studies 77:108-119.

15- Komac, B., (2006): The Karst Springes Of The Kanin Massif Kra[Ki Izvir Pod Kanin Skim Pograje, Http://Www.Zrc-Sazu.Si/Giam/Zbornik/Komac41.

16- Korkmaz, N., (1990): The Estimation Of Groundwater Recharge From Spring Hydrographs Hydrological Sciences, 35, 209-217

17- Krishnamurthy, J And Srinivas, G (1995): Role Of Geological And Geomorphological Factors In Ground Water Exploration: A Study Using IRS LISS Data, Inernational Journal Of Remote Sensing, 16(14), 2595-2618

18- Lopez- Chicano, M., Bouamama, M., Vallejos, A And Pulido- Bosch, A (2001): Factors Which Determine The Hydro Geochemical Behavior Of Karstic Springs: A Case Study From Betic Cordilleras, Spain. Applied Geochemistry, 16, 1179-1192.

19- Maillet, E., (1905): Essai D' Hydraulique Fluviale. Herman, Paris, France

20- Mohammadi, Z. Mali, S., (2016): Characterization Of Karst System Using Modelling Of Rainfall-Discharge Relationship: Pireghar And Dimeh Springs, Zagros Region, Iran Selected Papers On Hydrogeology- IAH Series: 215-224

21- Ozler, H.M., (2010): Carbonate Weathering And Connate Seawater Influencing Karst Groundwater’s In The Gevas–Gurpinar–Gu¨Zelsubasins, Turkey. Environmental Earth Science, 61, 323-340.

22- Padilla A., Pulidobosch A. Mangin A., (1994): Relative Importance Of Baseflow And Quick flow From Hydrographs Of Karst Spring. Ground Water, 32(2), 267–77.

23- Raeisi, E. Ashjari, J., (2006): Influences Of Anticlinal Structure On Regional Flow, Zagros, Iran Journal Of Cave And Karst Studies 68:118-0.

24- Samani, N., (2001): Response Of Karst Aquifers To Rainfall And Evaporation, Maharlu Basin, Iran. 63. 33-40.