بررسی عوامل کنترل کننده کیفیت آب در چشمه گرو بهبهان به کمک روش‎های هیدروژئولوژی، هیدروشیمیایی و ایزوتوپی

نوع محتوی: طرح پژوهشی
Language: Persian
استان موضوع گزارش: خوزستان
شهر موضوع گزارش: بهبهان
Document ID: R-1047454
Publish: 1 July 2018
دسته بندی علمی: مهندسی آب و هیدرولوژی
View: 797
Pages: 189
Publish Year: 1394

نسخه کامل Research منتشر نشده است و در دسترس نیست.

  • من نویسنده این مقاله هستم

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این Research:

Abstract:

گزارش موجود بعنوان گزارش نهایی طرح تحقیقاتی "بررسی عوامل کنترل کننده کیفیت آب در چشمه گرو بهبهان به کمک روشهای هیدروژئولوژی، هیدروشیمیایی و ایزوتوپی"  می باشد. منطقه مورد مطالعه شامل چشمه گراب و تاقدیس خاییز در 15 کیلو­متری شمال غربی بهبهان واقع شده است. برای دستیابی به اهداف طرح از مجموعه مطالعات زمین شناسی، هیدروژئولوژی، هیدروشیمی و ایزوتوپی استفاده شده است. مطالعات زمین شناسی و هیدروژئولوژیکی نشان داد که منبع احتمالی تغذیه چشمه گراب عمدتا بخش شمالی و غربی تاقدیس خاییز می باشد. مطالعات بیلان و هیدروژئولوژی نشان می دهد که جریان آب زیر‌زمینی در تاقدیس خائیز با جریان عمومی آب در زاگرس مطابقت دارد و طی آن آب زیرزمینی در جهت شیب طبقات در یال شمالی تاقدیس خاییز حرکت کرده و در دامنه تاقدیس کانالیزه می­شود و در نهایت به سمت پایین­ترین سطح اساس فرسایش که در محل پلانژ تاقدیس واقع شده است جریان یافته و تخلیه می­گردد. اما به دلیل عملکرد گسل­های موجود در محل پلانژ شمال غربی تاقدیس، سطح اساس فرسایش از محل پلانژ به محل چشمه گراب در یال جنوبی منتقل شده است. بررسیهای انجام شده نشان می دهد که کیفیت آب چشمه گراب با TDS معادل 4200 میلی گرم بر لیتر عمدتا تحت کنترل فرایندهای (1) انحلال کانیهای کربناته (آهک و دولومیت) سازند آسماری و کانیهای تبخیری (ژیپس و نمک) سازند گچساران، (2) احتمالا اختلال با آبهای شور در اعماق در حین چرخش آب و (3) احیای سولفات می باشد. نتایج آنالیزهای ایزوتوپهای اکسیژن 18 و دوتریم منابع نمونه برداری شده نشان‌ می‌دهد که منشأ آب چشمه گراب عمدتا آب جوی است و تحت تاثیر فرایند تبخیر قرار نگرفته است. زیاد بودن مواد جامد محلول در چشمه گراب ناشی از تاثیر سازند گچساران در حین حرکت آب در اعماق و یا اختلاط با شورابه‌های نفتی در اعماق می‌باشد. نتایج نشان می دهد که تغییرات کمی و کیفی آب چشمه بیشتر تحت تاثیر بارندگی­های فصلی منطقه می­باشد و با شدت لرزه ای ثبت شده رابطه منطقی و مشخصی را نشان نمی­دهد.

پیش گفتار Research

در نقاط مختلف دنیا بخصوص نیوزیلند، امریکای جنوبی، اسپانیا، ژاپن و ترکیه به دلیل وجود مناطق گرمایی مهم و با درجه حرارت زیاد مطالعات زیادی در جهت استفاده از این منبع به عنوان منبع انرژی انجام شده است. در این مناطق مطالعه هیدروشیمیایی در درجه دوم اهمیت می باشند. با این حال بررسی هیدروشیمیایی و ایزوتوپی چشمه ها و مناطق آبگرم در نقاط مختلف دنیا بخصوص اسپانیا و ترکیه در سالهای اخیر به پایان رسیده است.

از نظر تئوری املاح و ترکیبات موجود در یک منبع آب مثل چشمه می تواند در کنترل عوامل مختلفی از جمله ترکیب آب بارندگی، شرایط شیمیایی آب زیرزمینی مثل دما و اسیدیته، شرایط زمین شناسی آبخوان مثل نوع، جنس و توالی تشکیلات زمین شناسی و شرایط هیدرولیکی جریان مثل سرعت آب، زمان ماندگاری و باز یا بسته بودن جریان آب نسبت به فازهای مختلف موثر در فرایندهای هیدروشیمیایی باشد. هرکدام از این عوامل می توانند با نسبت‌های مختلف در کیفیت فیزیکی و شیمیایی آب خروجی سهم داشته باشند. براساس آنالیزها و مطالعات زمین شناسی و هیدروشیمیایی می توان به نحوه عملکرد این عوامل و اثر‌گذاری آنها در کیفیت آب پی برد.

برخی از چشمه‌های آبگرم ممکن است ارتباط چندانی با فعالیت آتشفشانی نداشته باشد بلکه در اثر نفوذ آب‌های سطحی در امتداد شکستگی‌ و گسل‌ها و گرم‌شدن در اعماق و سپس صعود به سطح زمین به‌وجود آمده باشند ( شاه‌بیک، 1372).

مطالعه آبهای معدنی و گرم در ایران در سال 1306 شروع گردید و در سال 1307 اولین چشمه آب معدنی در آبعلی ( جاده هراز ) مورد استفاده قرار گرفته است. در سال 1353 سازمان زمین شناسی کشور مطالعه و بررسی چشمه های معدنی ایران را جز برنامه کارهای تحقیقاتی خود قرار داد و در حدود چهارصد چشمه آب معدنی و گرم موجود در ایران را از نظر زمین شناسی و تکتونیک و منشاء مورد مطالعه قرار داد که حاصل آن مطالعات بصورت نقشه آب‌های معدنی و گرم با مقیاس 000/500/2: 1 در سال 1369 توسط این سازمان چاپ و نشر گردیده است.

فهرست مطالب Research

فصل اول: کلیات

1-1- مقدمه 2

1-1-1- چشمه‌های ژئوترمال 3

1-1-2- منشأ آب‌های ژئوترمال 3

1-1-3- منشأ دمای آب‌های ژئوترمال 3

1-1-4-روش‌های مطالعه چشمه‌های ژئوترمال 4

1-1-4-1- مطالعات زمین‌شناسی 5

1-1-4-2- مطالعات هیدروژئولوژی 5

1-1-4-3- مطالعات هیدروشیمی 6

1-1-5- زمین دماسنجی 7

1-1-5-1- ژئوترمومتر‌های شیمیایی 7

1-1-5-2- ژئوترمومتر‌های گازی یا بخار 8

1-1-5-3- ژئوترمومتر‌های ایزوتوپی 9

1-1-6- چشمه¬های گوگردی نشانه¬ای از وجود مخازن نفتی 10

1-1-6-1- سولفید هیدروژن و منابع تولید آن 11

1-1-6-2- اختلاط آب¬ها 12

1-1-7- شوری و انواع آن 13

1-1-7-1- شناسایی منشاً شوری با استفاده از روش¬های ژئو شیمیایی 14

1-2- ضرورت و اهداف تحقیق 16

1-3- مروری بر تحقیقات پیشین 18

1-3-1- مطالعات انجام شده در دنیا 18

1-3-2- مطالعات انجام شده در ایران 19

1-3-3- مطالعات انجام شده در منطقه 22

1-4- ساختار فصل¬های ارائه شده 23

فصل دوم: موقعیت جغرافیایی و زمین شناسی منطقه مورد مطالعه

2-1- مقدمه 26

2-2- موقعیت جغرافیایی چشمه گراب 26

2-3- زمین شناسی منطقه 27

2-3-1- زمین شناسی ناحیه ای 30

2-3-2- تقسیمات ساختمانی در کمربند چین خورده – رانده زاگرس 30

2-3-2-1- تقسیم بندی بر اساس نظریات اشتوکلین 30

2-3-2-1-1- دشت خوزستان 30

2-3-2-1-2- زاگرس چین خورده یا زاگرس خارجی 31

2-3-2-1-3- زاگرس مرتفع یا زاگرس رورانده یا زاگرس داخلی 32

2-3-2-2- تقسیم بندی بر اساس نظریات بربریان 32

2-3-3- زمین ¬شناسی منطقه مورد مطالعه 32

2-3-3-1- واحد‌های سنگ شناختی زون ساختاری زاگرس در منطقه مورد مطالعه 33

2-3-3-1-1- سازند آهکی داریان 33

2-3-3-1-2- سازند شیلی کژدمی 34

2-3-3-1-3- سازند آهکی ایلام- سروک 35

2-3-3-1-4- سازند شیلی گورپی 36

2-3-3-1-5- سازند شیلی پابده‌ 36

2-3-3-1-6- سازند آهکی آسماری‌ 37

2-3-3-1-6-1- آسماری زیرین (As-1) 39

2-3-3-1-6-2- آسماری میانی (As-2) 39

2-3-3-1-6-3- آسماری بالایی(As-3) 39

2-3-3-1-7- سازند تبخیری گچساران 40

2-3-3-1-8- نهشته ¬های کواترنری 40

2-4- زمین ریخت شناسی منطقه 41

2-5- زمین شناسی ساختاری منطقه‌ 44

2-5- 1- زمین ساخت ناحیه ¬ای 44

2-5-2- زمین شناسی ساختاری محدوده مورد مطالعه 45

2-5-2-1- گسل ها 46

2-5-2-1- 1- گسل معکوس (تراستی) بهبهان 48

2-5-2-1- 2- گسل معکوس(تراستی) تشان (اراجان) 49

2-5-2-1-3- گسل معکوس(تراستی) اراجان کوچک 50

2-5-2-1-4- گسل امتداد لغز تنگ بن 51

2-5-2-1-5-گسل¬های موازی با محور چین 52

2-5-2-1-6- درز و شکاف ¬ها 54

2-5-2-1-7- پارینه لرز ه شناسی و زمین لرز ه های تاریخی منطقه مورد مطالعه 55

2-5-2-1-8- زمین لرز ه های دستگاهی 57

2-5-2-1-9- توصیف چشمه های زمین لرزه ای 60

2-5-2-1-10- استخراج پارامترهای ساختاری با استفاده از تصاویر ماهواره¬ای 61

2-5-1-10-1- فیلترینگ و تشخیص خطواره 61

2-5-2-1-11- مقاطع زمین شناسی 64

فصل سوم: هیدروژئولوژی منطقه طرح

3-1- مقدمه 69

3-2-آبخوان¬های منطقه طرح 69

3-2-1-آبخوان آهکی 69

3-2-2-آبخوان آبرفتی 70

3-3- منابع آب منطقه طرح 70

3-4- تقسیم بندی سازندها از دیدگاه منابع آب زیرزمینی 73

3-4-1- سازندهای تراوا 73

3-4-1-1- سازندهای آهکی تراوا 73

3-4-1-2- سازند کنگلومرایی تراوا 73

3-4-1-3- سازند گچی تراوا 74

3-4-2- سازندهای کم تراوا 74

3-5- بررسی محدوده احتمالی آبگیر چشمه¬ها 74

3-6- بیلان اجمالی 78

3-7- مدل جریان عمومی در تاقدیس خائیز 81

فصل چهارم: هیدروژئوشیمی و ایزوتوپی منابع آب

4-1- مقدمه 84

4-2- نقاط نمونه برداری 85

4-2-1- نحوی نمونه‌گیری 88

4-2-2- اندازه‌گیری‌های میدانی 88

4-2-3- اندازه گیری یون‌ها 89

4-2-3-1- اندازه‌گیری آنیون‌ها 89

4-2-3-2- اندازه‌گیری کاتیون‌ها 89

4-2-4- محاسبه درصد خطای آزمایش 89

4-2-5- اندازه‌‌گیری کل مواد جامد محلول (TDS) 90

4-3- توالی نمونه برداری 90

4-4- جدول نتایج 91

4-5- بررسی هیدروشیمی یون¬های عمده 96

4-5-1- نمونه برداری فصلی 96

4-5-2- نمونه برداری ماهانه 103

4-5-2-1- تغییرات ماهانه دبی چشمه گراب و چشمه مشهد 103

4-5-2-2- تغییرات ماهانه هدایت الکتریکی در چشمه¬ها 105

4-5-2-3- تغییرات ماهانه اسیدیته آب در چشمه ها    107

4-6- تعیین منشأ شوری چشمه گوگردی گراب 109

4-6-1- نمودارهای ترکیبی با الگوی خطی و خوشه ای 112

4-6-2- نسبت Na/Cl 116

4-6-3-  نسبت Br/Cl 119

4-6-4-  نسبت مولیMg/Cl 121

4-6-5- نسبت مولی Ca/Cl 123

4-6-6- نسبت¬های وزنی SO4/Cl -HCO3/Cl و Mg/Cl - Ca/Cl 124

4-6-7- نسبت¬های وزنی Mg/Cl در مقابل Mg Ca/ 125

4-7- زمین‌دماسنجی 126

4-8- تعیین درصد اختلاط آب‌ها 130

4-9- بررسی زیست محیطی عناصر کمیاب 131

4-10- بررسی مقادیر ایزوتوپی 139

فصل پنجم: تحلیل نتایج، نتیجه¬گیری و پیشنهادات

5-1- مقدمه 147

5-2- بررسی احتمال ارتباط فعالیت¬های لرزه¬ای و کیفیت آب چشمه گراب 147

5-2-1- زمین ساخت 148

5-2-1-1-  نو زمینساخت    149

5-2-2- پوشش رسوبی 150

5-2-3- الگوی تکامل ساختاری زاگرس 151

5-2-4- خصوصیات لرزه خیزی زاگرس و ارتباط آن با عناصر ساختاری سطحی 152

5-2-5- بررسی تغییرات کمی و کیفی آب چشمه با وقایع زلزله 153

5-3- بررسی منشا آب چشمه گراب 160

5-4- بررسی منشأ گاز هیدروژن سولفوره در چشمه¬های گوگردی مورد مطالعه 161

5-5- بررسی فرآیندهای کنترل کننده کیفیت آب چشمه گراب 161

5-5- مدل ژئوشیمیایی تغییر کیفیت آب چشمه گراب 163

5-6- مدل شماتیک حرکت آب در چشمه گراب 164

5-7- پیشنهادات 166

5-7-1- راهکارهای استفاده از آب چشمه گراب 166

5-7-2- تحقیقات علمی بیشتر 166

فهرست منابع و مراجع 167

نمایش کامل متن

مراجع و منابع این Research:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این Research را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود Research لینک شده اند :
  • ارزیابی خصوصیات هیدروژئولوژیکی و هیدروژئوشیمیایی چشمه های آبگرم منطقه سبلان [مقاله کنفرانسی]
  • بذر افکن، م.، 1383 ،"هیدروژئولوژی سازند های آهکی منطقه ...
  • چرچی، ع.، 1373، " تحلیل هندسی و سینماتیکی شکستگی¬ها در ...
  • درویش زاده، ع (1385)، "زمین¬شناسی ایران (چینه¬شناسی، تکتونیک، دگرگونی و ...
  • سازمان آب و برق خوزستان،1362،"گزارش مرحله اول زمین¬شناسی پروژه سد ...
  • سازمان آب و برق خوزستان،1382،"مطالعات بیلان هیدروکلیماتولوژی محدوده بهبهان"، پژوهشکده ...
  • سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی کشور، 1386. " آب‌های گرم ...
  • شاه‌بیک، الف.1372. "آب‌های معدنی و گرم، زمین‌شناسی ایران"، معاونت طرح ...
  • بررسی و مطالعه فرایند تجزیه بیولوژیکی (Biodegradation) و نقش آن درتولید گاز H 2 S در میدان نفتی مسجد سلیمان
  • کریمی، ح.، 1382، "رفتار هیدروژئولوژی سفره¬های کارستی حوضه الوند"، پایان ...
  • محمدی، ض. (1385). روش مطالعه فرار آب از سد‌های کارستی ...
  • زمین شیمی زیست محیطی چشمه های گرمآبی و معدنی دامنه جنوبی تفتان
  • موسوی، س، الف. 1389. تحلیل ساختاری تاقدیس‌های خویز و منصورآباد ...
  • مهندسین مشاور مهاب قدس، 1365، گزارش زمین شناسی طرح سد ...
  • یخ‌کشی، م. رقیمی، م. دهقان، ح. سید خادمی، م (1380)، ...
  • مهندسین مشاور حاسب فارس، 1373، گزارش زمین شناسی دشت کت ...
  • 17[Appelo, C.A.J., Postma, D (2005). Geochemistry, "groundwater and pollution. Amesterdam": ...
  • 18[ Alcalá, F.J.., and Custodio, E., 2008, Using the Cl/Br ...
  • 19[ Arad, A., Kafri, V., Halice, K. and Brenner, I. ...
  • 20[ Arnorsson, S, Gunniagsson, E. and H, Svarsson. (1983). "The ...
  • 21[Ashjari, J., Raeisi, E. (2006)." Influence of anticlinal Structure on ...
  • 22[Celmen, O., Celik, M., (2009). "Hydrochemistry and environmental isotope studyof ...
  • 23[Clark, I.D., and Fritz, P. (1997). Environmental isotopic in hydrogeology. ...
  • 24[Custodio E (1987) "Hydrogeochemistry and tracers, in Custodio, E., Ground-water ...
  • 25[Davis, S.N., Whittemore, D.O., and Fabryka-Martin, J., )1998(. "Uses of ...
  • 26[D’Amore, F., Fancelli, R., Caboi, R., (1987)."Observation on the application ...
  • 27[Edmunds, WM., 1996, "Bromine geochemistry of British groundwaters", Mineral Mag, ...
  • 28[EPA. (2011). Hydrogeological assessment (Groundwater quality) guideline. EPA Victoria, Publication ...
  • 29[Fabryka-Martin, J., D. O.Whittemore, S. N. Davis, P. O. Kubik, ...
  • 30[Fetter C. W (2001). "Applied Hydrogeology". 4th edition, Prentice hall ...
  • 31[Fontes, J, Ch. Matary, J, M. (1993). "Geochemistry and origin ...
  • 32[Forcella ,L.S.1982. "Geochemistry of thermal and mineral waters in the ...
  • 33[Ford d. c, Williams p. w (1989) Karst Geomorphology and ...
  • 34[Fournier R. O. (1973). "Silica in thermal waters: laboratory and ...
  • 35[Fournier R. O. (1977) ".Chemical geothermometers and mixing models for ...
  • 36[Fournier R. O. (1981). "Application of water geochemistry to geothermal ...
  • 37[Fournier R. O., Truesdell A. H (1973) "An empirical Na–K–Ca ...
  • 38[Fournier R.O, Potter II, R.W., (1979) "Magnesium correction to the ...
  • 39[Freeman, J. F, (2007). "The use of bromide and chloride ...
  • 40[Freeze R. A, Cherry J. A (1979). Ground Water. Prentice ...
  • 41[Hem J. D (1989)."Study and interpretaition of the chemical characteristics ...
  • 42[Hsu, K. J., )1963(. "Solubility of dolomite and composition of ...
  • 43[Karimi, H. Raeisi, E. Zare, M. (2005). "Physicochemical Time Series ...
  • 44[Karimi, H., Moore, F., (2008). "The source and heating mechanism ...
  • 45[Karingithi,. C. W. (2009). "Chemical geothemometers for geothermal exploration". Short ...
  • 46[Kompani-Zare, M., Moore, F., (2001). "Chemical thermometry and origin of ...
  • 47[Lopez-Chicano, M., Bouamama, M., Vallejeos, A., Publido, B.A., (2001). "Factors ...
  • 48[Murray, K.S. (1996). "Hydrology and geochemistry of thermal waters in ...
  • 49[Millot, R., Guerrot, C., Innocent, C., Négrel, Ph., Sanjuan, B., ...
  • 50[Mirnejad, H., Sisakht, V., Mohammadzadeh, H., Amini. A. H., Rostron, ...
  • 51[Mohammadi, Z., Bagheri, R., Jahanshahi, R., (2010). " Hydrogeochemistry and ...
  • 52[Mohammadi, Z., Sahraie-Parizi, H. (2010). "Hydrogeochemistry of the Jowshan thermal ...
  • 53[Oraseanu, I., Mather, J., (2000). "Karst and origin of thermal ...
  • 54[Qishun, F., Haizhou, M., Zhongping, L., Hongbing, T., Tingwei, L. ...
  • 55[Porowski, A., Dowgiałło, J., (2009), "Application of selected geothermometers to ...
  • 56[Richter, B. C., and C. Kreitler, 1986a, Geochemistry of salt ...
  • 57[Richter, B. C., and C. Kreitler, 1986. Geochemistry of salt ...
  • 58[Richter, B. C., and C. Kreitler, 1991, Identification of sources ...
  • 59[Riogilang, H,. Itoi, R,.Taguchi, S,. Yamashiro, R,. Yamashita, S,. Masloman, ...
  • 60[Sanchez-Martos, F., Pulido-Bosch, A., (1999). "Boron and the origin of ...
  • 61[Schoeller, H.,( 1962). Les eaux souterraines. Pari: Masson and Cie. ...
  • 62[Sonney, R., and Vuataz, F. D., (2010), Use of Cl/Br ...
  • 63[Shakeri, A. Moore, F. Kompani-Zare, M. (2008), "Geochemistry of thermal ...
  • 64[Spotl, Ch., Dublyansky, Y., Meyer, M., Mangini, A., (2009). " ...
  • 65[Stott, J.F.D., and Herbert, B.X., (1983), Studies on Sulfate-reducing bacteria ...
  • 66[Uhlman, K., )1991(. "The geochemistry of Boron in a landfill ...
  • 67[Vengosh, A., Starinsky, A., and Kolofony, Y., (1991). "Boron isotope ...
  • 68[Vengosh, A., Rosenthal, E., (1994). "Saline groundwater in Israel: its ...
  • 69[Wennberg, O. P., Azizzadeh. M., Aqrawi. A. A. M., Blanc, ...
  • 70[Wei, X., (2004), "Application of geochemical methods in low-temperature areas. ...
  • نمایش کامل مراجع