بررسی خواص هیدروشیمیابی منابع آب زیرزمینی دشت بیرجند

دشت بیرجند با وسعت ۱۰۴۵ کیلومتر مربع بخشی از حوزه آبریز کویر لوت است که در ۴۸۵ کیلومتری جنوب مشهد و در شرق ایران در عرض جغرافیایی ً۴۵و۳۲ تا ۳۳ و طول جغرافیایی ۴۵و۵۸ تا ۳۵ و۵۹ واقع شده است

دشت بیرجند با وسعت ۱۰۴۵ کیلومتر مربع بخشی از حوزه آبریز کویر لوت است که در ۴۸۵ کیلومتری جنوب مشهد و در شرق ایران در عرض جغرافیایی ً۴۵و۳۲ تا ۳۳ و طول جغرافیایی ۴۵و۵۸ تا ۳۵ و۵۹ واقع شده است. منطقه یاد شده از شرق به ارتفاعات مؤمن آباد از شمال به رشته‏ کوههای شاه ناصر و از جنوب به رشته کوههای باقران و از غرب به کوههای گرونک محدود می‏شود . رسوبات کنگلومرایی نئوژن به صورت باریکه‏ای در قسمت شرقی دشت رسوبات آبرفتی را به دو قسمت تقسیم می‏کنند. منطقه مورد مطالعه از نظر زمین شناسی بین ایران مرکز ی و حوضه فیلیشی شرق ایران قرار می‏گیرد قدیمی‏ترین سازندهای منطقه سنگهای اولترامافیک متعلق به کرتاسه می‏باشند که در رشته کوه باقران در جنوب دشت رخنمون دارند(۲). رسوبات آبرفتی دوران چهارم دشت بیرجند را می‏پوشانند. سازندهای مختلف اطراف دشت و تنوع لیتولوژیکی آنهاباعث تنوع کیفیت آب زیرزمینی دشت شده است. آبهای زیرزمینی که از جنوب دشت سرچشمه می‏گیرند دارای کیفیتی مطلوب ترازآبهای زیرزمینی شمال دشت می‏باشند .

رودخانه شاهرود به طول ۱۰۸ کیلومتر از شرق به غرب دشت را زهکشی کرده و به کویر لوت می‏ریزد این رودخانه در تمام سال به جز مواقع سیلابی خشک است . این دشت با متوسط بارندگی ۱۷۷ میلیمتر و میانگین درجه حرارت سالانه ۵/۱۶ درجه سانتی گراد ( برای یک دوره ۳۰ ساله ) جزء مناطق خشک کشور محسوب می‏شود ، لذا اکثر آب مورد نیاز کشاورزی، صنعت و شرب شهرستان بیرجند از سفره‏ آب زیرزمینی تأمین می‏شود .در این دشت حدود ۳۰۰ حلقه چاه عمیق و نیمه عمیق وجود دارد.سفره آب زیرزمینی دشت بیرجند از نوع آبخوان آزاد است .

قسمت های جنوبی دشت را سنگ های اولترامافیک و قسمت های شمالی و مرکزی آن را سنگهای فیلیشی و رسوبات تبخیری و کنگاومرایی نئوژن تشکیل می دهند. لذا به منظور بررسی تاثیر سازندهای زمین شناسی در کیفیت آب و تغییرات آن در نقاط مختلف دشت علاوه بر جمع آوری داده قبلی از چاههای انتخابی ننمونه برداری بعمل آمد.

به منظور بررسی هیدروژئوشیمی آب زیرزمینی دشت طی مطالعات صحرایی از ۲۳ حلقه چاه پمپاژ نمونه برداری گردید. انتخاب چاههای نمونه برداری براساس توزیع آنها در دشت و با توجه به چاههایی که قبلاً توسط سازمان آب نمونه برداری شده بود، صورت گرفت. نتایج تجزیه شیمیایی شامل اندازه‏گیری غلظت یونهای اصلی، کل مواد جامدبه جا مانده(TDS) و محاسبه سختی آب ، نسبت جذب سدیم و … می‏باشد . همچنین برخی از خواص فیزیکوشیمیایی آب مانند Ec,pH و دما در محل نیز اندازه‏گیری شدند ، با استفاده ار نتایج آنالیز شیمیایی، نقشه‏های هیدروژئوشیمی مورد نیاز مانند نقشه هم کلر( cl) و هدایت الکتریکی، سختی و غلظت یونهای اصلی تهیه شد.کیفیت اب چاههای نمونه برداری شده از نظر مصارف شرب ، کشاورز ی و صنعت مورد ارزیابی قرار گرفت و در این زمینه از نمودارهای شولر ، (Scholler) و ویلکوکس(willcox) استفاده و آبهائیکه مناسب برا ی شرب و کشاورزی و صنعت می‌باشند معرفی شده‏‏اند از نظر مصارف صنعتی نیز آبها دسته بندی شدند بدین صورت که ضریب اشباعیت لانژلیه (IS) و نیز ضریب پایداری رایزنر( Istab ) محاسبه شده اند طبق رابطه لانژلیه با استفاده از تحلیل شیمیایی آب می‏تواند PH اشباع (PHs) آنرا طبق رابطه (۱) محاسبه نمود .

pHS= C + Pca+ palk (۱

که در رابطه (۱) c تابع درجه حرارت و کل مواد جامد به جا مانده TDS)، pca) لگاریتم منفی غلظت یونهای کلسیم و palk لگاریتم منفی آلکالینیتی آب است.pHS ضریب لانژلیه و رایزنر به سادگی قابل محاسبه‌اند :

۲) pHS -Is=pHM

۳) Ir=۲pHs- PHM

در روابط فوق PHM ، PH اندازه گیری شده آب در صحرا یا PH واقعی آب است (۱،۳،۴) در روش لانژلیه هرگاه ضریب لانژلیه IS)) منفی باشد آب تمایل به خورندگی دارد و درIS صفر آب متعادل است . در حالیکه بزرگتر از صفر باشد آب تمایل به پوسته گذاری داشته ودر شاخص رایزنر اگرضریب از۶ کمتر باشد آب تمایل به پوسته گذاری دارد و اگر از ۵/۷ بیشتر باشد، آب خورنده است . ضریب لانژلیه بیشتر در سیستم های با سرعت کم و جریان آرام آب کاربرد دارد در حالیکه ضریب رایزنر در سیستم های در حال جریان که سرعت آب بیشتر از ۶/۰ متر بر ثانیه باشد کاربرد دارد (۱و۳ ). با توجه به اینکه سرعت آب ورودی از منافذ اسکرین به چاه و نیز سرعت آب در هنگام استخراج ، اغلب از مقدار ذکر شده کمتر است (۳). در این مطالعه ضریب لانژلیه بیشتر مورد توجه قرار گرفته است.

● نتیجه گیری:

بر اساس دیاگرام شولر آب اکثر چاههای دشت غیر قابل شرب هستند و تنها در محدوده رشته کوههای باقران و جنوب دشت کیفیت آب برای شرب خوب تا قابل قبول است چاههای غربی و شمالی دشت ازنظر شرب مناسب نمی باشند واز نظر مصارف کشاورزی خارج از نمودار ویلکوکس یادر رده های C۴S۲ و C۴S۳ قرار می گیردکه جزء آبهای نا مناسب برای کشاورزی محسوب می‏شوند .

اغلب چاههای انتخابی از نظر مصارف صنعتی دارای خاصیت پوسته گذاری می‏باشند. تیپ آب چاههای قسمت جنوبی دشت سولفاته ،کلروره و مرکز و جنوب دشت کلرورة می‏باشد .

اصغر اصغری مقدم

حسن ضیاء