سامانه پشتیبانی خدمات اطلاعات

  اخبار و اعلانات

 آمار

تعداد نشریات162
تعداد شماره‌ها6,578
تعداد مقالات71,072
تعداد مشاهده مقاله125,686,166
تعداد دریافت فایل اصل مقاله98,914,741
باقری سیدشکری, سجاد, یمانی, مجتبی, جعفربیگلو, منصور, کریمی, حاجی, مقیمی, ابراهیم. (1394). بررسی توسعه‌یافتگی و ویژگی‌های هیدرودینامیکی سامانه‌‌های کارستی با استفاده از تجزیه و تحلیل منحنی فرود هیدروگراف (مورد مطالعه: آبخوان‌های کارستی حوضۀ رودخانۀ الوند). , 47(3), 333-346. doi: 10.22059/jphgr.2015.55334
سجاد باقری سیدشکری; مجتبی یمانی; منصور جعفربیگلو; حاجی کریمی; ابراهیم مقیمی. "بررسی توسعه‌یافتگی و ویژگی‌های هیدرودینامیکی سامانه‌‌های کارستی با استفاده از تجزیه و تحلیل منحنی فرود هیدروگراف (مورد مطالعه: آبخوان‌های کارستی حوضۀ رودخانۀ الوند)". , 47, 3, 1394, 333-346. doi: 10.22059/jphgr.2015.55334
باقری سیدشکری, سجاد, یمانی, مجتبی, جعفربیگلو, منصور, کریمی, حاجی, مقیمی, ابراهیم. (1394). 'بررسی توسعه‌یافتگی و ویژگی‌های هیدرودینامیکی سامانه‌‌های کارستی با استفاده از تجزیه و تحلیل منحنی فرود هیدروگراف (مورد مطالعه: آبخوان‌های کارستی حوضۀ رودخانۀ الوند)', , 47(3), pp. 333-346. doi: 10.22059/jphgr.2015.55334
باقری سیدشکری, سجاد, یمانی, مجتبی, جعفربیگلو, منصور, کریمی, حاجی, مقیمی, ابراهیم. بررسی توسعه‌یافتگی و ویژگی‌های هیدرودینامیکی سامانه‌‌های کارستی با استفاده از تجزیه و تحلیل منحنی فرود هیدروگراف (مورد مطالعه: آبخوان‌های کارستی حوضۀ رودخانۀ الوند). , 1394; 47(3): 333-346. doi: 10.22059/jphgr.2015.55334

بررسی توسعه‌یافتگی و ویژگی‌های هیدرودینامیکی سامانه‌‌های کارستی با استفاده از تجزیه و تحلیل منحنی فرود هیدروگراف (مورد مطالعه: آبخوان‌های کارستی حوضۀ رودخانۀ الوند)

پژوهش های جغرافیای طبیعی
مقاله 2، دوره 47، شماره 3، مهر 1394، صفحه 333-346    اصل مقاله (1.15 M)
نوع مقاله: مقاله کامل
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/jphgr.2015.55334
نویسندگان
سجاد باقری سیدشکری1؛ مجتبی یمانی* 2؛ منصور جعفربیگلو3؛ حاجی کریمی4؛ ابراهیم مقیمی2
1دانشجوی دکتری ژئومورفولوژی دانشکدة جغرافیا، دانشگاه تهران
2استاد دانشکدۀ جغرافیا، دانشگاه تهران
3دانشیار دانشکدۀ جغرافیا، دانشگاه تهران
4دانشیار دانشکدۀ کشاورزی، دانشگاه ایلام
چکیده
حوضة کارستی رودخانة الوند در غرب استان کرمانشاه به‌علت فراهم بودن شرایط مساعد کارست‌زایی، دارای آبخوان‌های کارستی متعددی است. این آبخوان‌ها نقش حیاتی در استمرار و شکل‌گیری مدنیت در منطقه داشته، منبع اصلی تأمین آب جوامع انسانی است. هدف از این پژوهش ارزیابی و تعیین درجة توسعة کارست آبخوان‌های کارستی حوضة الوند استفاده از طریق تجزیه و تحلیل منحنی فرود هیدروگراف چشمه‌های کارستی است. در این پژوهش، پس از تعیین محدودة آبخوان‌ها، ویژگی‌های ژئومورفولوژی کارست سطحی و زمین‌شناسی آنها بررسی شد و در ادامه منحنی فرود هیدروگراف پنج چشمه ارزیابی و درجة توسعة کارست آبخوان‌ها تعیین شد. نتایج حاکی از آن است که آبخوان‌های ریجاب و ماراب با درجة توسعة کارست 5/5، توسعه‌یافته‌ترین آبخوان‌های حوضه‌اند و دارای دو زیررژیم خطی و یک زیررژیم آشفته‌اند. آبخوان‌های گلین، گلودره و سرابگرم دارای درجة توسعة کارست 7/3، 7/3 و 7/2 هستند و دو زیررژیم خطی دارند. درجة توسعة کارست و ویژگی‌های هیدرودینامیکی آبخوان‌ها تحت تأثیر تفاوت‌های محلی در عوامل مؤثر بر توسعة کارست و ژئومورفولوژی کارست متفاوت است. سه عامل ژئوموفولوژی کارست سطحی، فیزیوگرافی حوضه‌های تغذیه‌کنندة آبخوان‌ها و ارتفاع، به‌ترتیب بیشترین اثر را بر ویژگی‌های هیدرودینامیکی و درجة توسعة کارست آبخوان‌های حوضة الوند دارند.
کلیدواژه‌ها
آبخوان کارستی؛ توسعة کارست؛ حوضة الوند؛ ژئومورفولوژی؛ منحنی فرود هیدروگراف
عنوان مقاله [English]
Investigation of Development and Hydrodynamic Characteristics of Karst Systems Using Analysis of Hydrograph Recession Curve, Case Study: Karstic Aquifers of Alvand Basin
نویسندگان [English]
Sajad Bagheri Seyed Shokri1؛ Mojtaba Yamani2؛ Mansour Jafar Beyglo3؛ Haji Karimi4؛ Ebrahim Moghimi2
1Ph.D. Candidate in Geomorphology, Faculty of Geography, University of Tehran, Iran
2Professor, Faculty of Geography, University of Tehran, Iran
3Associate Professor, Faculty of Geography, University of Tehran, Iran
4Associate Professor, Faculty of Agriculture, University of Ilam, Iran
چکیده [English]
Introduction
Hydrograph of springs represents clearly all physical processes that control ground water flows inside aquifer (Kuto et al., 2012: 41). Study of the curve can reveal information about structure and function of aquifer, particularly hydrodynamic parameters including permeability and storage (Troch et al., 1993: 228). Analysis of recession curve has the advantage to calculate parameters of drainage mechanism such as recession coefficients. The volume of the primary discharge is sum of rapid and base flows and the specification of sub-regimes (Malık and Vojtkova, 2012). Identification of base flow properties and its prediction in dry period is necessary to determine the storage and to prevent it from pollution (Dewandel et al., 2003). Karstic aquifers are an enormous reservoir of water in many regions of the world and with decline in quality and the amount of alluvial aquifers they got important more as a strategic hoard of water (Suta, 2008: 856). The karstic aquifers are the main source of water for human society and ecosystem of Alvand Basin. They also provide the base flow of Alvand and are important in initiation and continuation of civilization in this basin. The purpose of the study is to assess the development of karst in the aquifers of Alvand using the analysis of recession curve hydrograph.
 
Materials and Methods
The methodology of this research is based upon literature evidence, field work data and analysis of the recession curve hydrograph. Thus, we have used qualitative and quantitative data from hydrographic and precipitation stations of Power Ministry from 1999 to 2010. Coefficient of variations of the springs’ discharge (CV), the quality of water in the aquifers, and the hydrochemical parameters has been analyzed. Given the unequal development of karst in different parts of the aquifer, five springs (aquifers) have been selected to assess development of karst. These aquifers are including Rijab, Marab, Gelin, Sarab Garm and Gelodareh. To specify the type of flow system in karstic aquifers, hydrograph of recession curve have been analyzed. In order to calculate sub-regimes of laminar and turbulent flow, equations 1 and 2, respectively have also been used. Equation 1 is an exponential function that was suggested for laminar flows by Froccoyatsh and Palouk (1967). Equation 2 is linear function that was outlined by Kolmann for turbulent flows. 
Equation 1: Qt=Q0e-αt
Equation 2: Qt=Q0(1-βt)  
 
Results and discussions
The Rijab Spring has two laminar and turbulent sub-regimes. The equation of recession curve for this spring is as following: Qt = 2.1e-0.008t + 1.25e-0.001t + 510(1-0.29t). The degree of karstification of the Rijab aquifer is 5.5. There are also karstic channels in this aquifer. The rapid flow in Rijab aquifer is charged mainly by sinkholes and large cavities. The flow is also discharges by channels inside the aquifer. Sarabgarm Spring based on equation of recession curve of Qt = 2.01e-0.001t + 1.25e-0.003t  has two sub-regimes and the karstification is 2.7. Golin Spring has two sub-regimes and recession curve as Qt = 0.62e-0.009t + 0.46e-0.001t. Karstification is also about 3.7 with little channels. The equation is Qt = 0.263e-0.009t + 0.175e-0.001t for Gelodareh with two laminar sub-regimes and 3.7 karstification degree. There is just one flow regime (laminar) and many small channels. The equation is as Qt = 0.725e-0.002t + 0.620e-0.008t + 285(1-0.37t) for Marab spring. The equation indicates two laminar sub-regimes and a turbulent flow system with 5.5 karstification degree. In Marab aquifer turbulent flow is prevailing. The aquifer is charged by sinkholes and is discharged by channels inside aquifer.
 
Conclusion
Local differences in factors of karstification including lithology, tectonic, climate, elevation, slope and also physiographic characteristics of the drainage areas charging the aquifers in Alvand Basin cause variations in karstification and hydrodynamic behavior of aquifers. Analysis of rates of karstification, the values of Alpha, and also the number and the types of sub-regimes indicate heterogeneous karstic aquifers in Alvand Basin. Aquifers of Marab and Rijab are the most developed in karstification and Sarab Garm is the least in this terms. Geomorphology of surface terrain plays a major role in hydrodynamic behavior of aquifers. Physiography of the drainage basin where is charging the aquifers plays also a role in hydrodynamic characteristics and the quantity and kinds of sub-regimes. In high elevation areas, precipitation is more and evaporation is low. This cause more input into the aquifer that affect, in turn, the aquifer sub-regimes. Finally, this can be stated that three factors have the most importance in hydrodynamic properties and karstification of aquifers in Alvand Basin. These are geomorphology of surface karst, physiography of recharging basins, and elevation of the area.
کلیدواژه‌ها [English]
Alvand basin, geomorphology, hydrograph recession curve, Karstic aquifer, Karst development
مراجع
  1. قمی اویلی، ج. (1376). «مطالعة لیتواستراتیگرافی و بررسی کارستی شدن رخنمون‌های کربناتة منطقة نوا- قلاجه در غرب استان کرمانشاه». پایان‌نامة کارشناسی ارشد. تهران: دانشگاه تهران.
  2. Boussinesq, M.J. (1877). "Essai sur la theories des eax courantes". Memoires presentes par divers savants a l’Academie des Sciences de l’Institut National de France. Tome XXIII.
  3. Civita, M.V. (2008). "An improved method for delineating source protection zones for karst springs based on analysis of recession curve data". Hydrogeology Journal. 16 (5). Pp. 855-869.
  4. Cooper, H. and Rorabaugh, M.I. (1963). "Groundwater movements and bank storage due to flood stages in surface streams". USGS Water Supply Pap (1536-J). Pp. 343–366.
  5. Dewandel, B., Lachassagne, P., Bakalowicz, M., Weng, P., and Al-Malki, A. (2003). "Evaluation of aquifer thickness by analysing recession hydrographs. Application to the Oman ophiolite hard-rock aquifer". Journal of Hydrology, 274(1). Pp. 248-269.
  6. Drogue, C. (1967). "Essai de de´termination des composantes de l’e´coulemet des sources karstiques". Evaluation de la capacite´ de re´tention par chenaux et fissures. Bureau de Recherches Geologiques et Minie´res. Chronique d’Hydroge´ologie (10).  Paris.
  7. Forkasiewicz, J. and Paloc, H. (1967). "Le re´gime de tarissement de la Fouxde la Vis". Chronique d’hydroge´ologie 10. Pp. 59–73.
  8. Griffiths, G.A. and Clausen, B. (1997). "Streamflow recession in basins with multiple water storages". J Hydrol. 190. Pp. 60–74.
  9. Horton, R.E. (1933). "The role of infiltration in the hydrological cycle". Trans Am Geophys Union. 14. Pp. 446–460.
  10. Karimi, H. (2003). "Hydrogeological behavior of Alvand karst aquifers, Kermanshah". PhD Thesis,. Shiraz: University of Shiraz. (in English).
  11. Karimi, H., Raeisi, E. and Bakalowicz, M. (2005). "Characterising the main karst aquifers of the Alvand basin, northwest of Zagros, Iran, by a hydrogeochemical approach". Hydrogeology Journal. 13 (5-6). Pp. 787-799.
  12. Kova´cs, A. (2003). "Geometry and hydraulic parameters of karst aquifers—a hydrodynamic modelling approach". PhD. Thesis. La Faculte´ des sciences de l ˇ Suisse: Universite´ de Neuchaˆtel, 131 p.
  13. Kresic, N. and Bonacci, (2010). "Spring dischar gee hydrograph. In Groundwater Hydrology of Springs: Engineering, Theory, Management, and Sustainability". Elsevier ch 4. Pp. 129–163.
  14. Kuhta, M., Brkić, Ž. and Stroj, A. (2012). "Hydrodynamic characteristics of Mt. Biokovo foothill springs in Croatia". Geologia Croatica. 65 (1). Pp. 41-52.
  15. Kullman, E. (1980). "L‘evaluation du regime des eaux souterraines dans les roches carbonatiques du Me´sozoique des Carpates Occidentales par les courbes de tarissement des sources". Geologicky´ u´stav Diony´za S ˇ tu´ ra, Bratislava. Za´padne´ Karpaty. se´r. hydrogeolo ´gia a inzˇinierska geolo´gia 3. Pp. 7–6.
  16. Lastennet, R. and Mudry, J. (1997). "Role of karstification and rainfall in the behavior of a heterogeneous karst system". Environmental Geology. 32 (2). Pp. 114-123.
  17. Lørup, J.K., Refsgaard, J.C. and Mazvimavi, D. (1998). "Assessing the effect of land use change on catchment runoff by combined use of statistical tests and hydrological modelling: case studies from Zimbabwe". Journal of Hydrology. 205 (3). Pp. 147-163.
  18. Maillet, E. (1905). Essais d’Hydraulique Souteeraine et Fluviale. Paris: Hermann.
  19. Malík, P. and Vojtková, S. (2012). "Use of recession-curve analysis for estimation of karstification degree and its application in assessing overflow/underflow conditions in closely spaced karstic springs". Environmental Earth Sciences. 65 (8). Pp. 2245-2257.
  20. Moore, G.K. (1992) "Hydrograph analysis in a fractured rock terrane". Groundwater. 30 (3). Pp. 390-395.
  21. Padilla, A., Pulido Bosch, A. and Mangin, A. (1994). "Relative importance of baseflow and quickflow from hydrographs of karst spring". Ground Water 32. Pp. 267–277.
  22. Troch, P.A., De Troch, F.P. and Brutsaert, W. (1993). "Effective water table depth to describe initial conditions prior to storm rainfall in humid regions". Water resources research. 29 (2). Pp. 427-434.
آمار
تعداد مشاهده مقاله: 2,289
تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,741





سامانه مدیریت نشریات علمی. قدرت گرفته از سیناوب