Identification of Regions Vulnerable to Trickle Irrigation Clogging Based on Groundwater Quality Using ArcGIS

Document Type : Research Paper

Authors

Abstract

An accurate design of drip irrigation requires water quality analysis that helps attain a better emission uniformity coefficient. This study examined aquifer qualitative parameters in the north of Khuzestan province to assess the applicability of groundwater in trickle irrigation systems. For this purpose, interpolation technology was used to map chemical parameters collected from 104 deep wells. At first, predicted values of each element were compared with the observed data using RMSE index to select the optimum interpolator technique. Interpolation and spatial analysis was carried out using geographical information system software in different layers. Evaluation factors including sodium adsorption ratio, SAR, total dissolved solid, TDS, total hardness TH, and Langelier saturation index, LSI, whichare often directly estimated from water analysis data such as calcium, magnesium, bicarbonate, potassium, and sodium. The results showed that the LSI was positive in 90 percent of wells. Total hardness in many parts of the study area was higher than 300 mg/L (very hard water), which indicated strong possibility of carbonate sedimentation and emitter clogging. Also, total dissolved solids in the south of the region was higher than 2000 mg/L.

Keywords

References

  1. انصاری سامانی، ف. 1391. بررسی تاثیر کود فسفاته بر گرفتگی چند نوع قطره چکان موجود در بازار ایران. پایان‌نامه کارشناسی ارشد.رشته آبیاری و زهکشیدانشکده مهندسی علوم آب. دانشگاه شهید چمران اهواز.
  2. طاهرپور کلانتری، م. 1376. بررسی علل گرفتگی خروجی‏ها در آبیاری قطره‏ای و ارتباط آن با کیفیت آب در مناطق رفسنجان و جهرم. پایان نامه کارشناسی ارشد رشته آبیاری و آبادانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس. 110 صفحه.
  3. عبداللهی، ج.، و م.ح. رحیمیان. 1386. بکارگیری سنجش از دور در تعیین بهترین مدل زمین آماری جهت درونیابی اطلاعات میدانی. فصلنامه علمی- پژوهشی تحقیقات مرتع و بیابان ایران، 14(2):61-73.
  4. علیزاده، ا. 1388. آبیاری قطره­ای (اصول و کاربرد). انتشارات آستان قدس رضوی. 493 صفحه.
  5. فرزام‌نیا، م.، و س. حقایقی مقدم. 1381. بررسی تاثیر آب شور بر گرفتگی برخی قطره‌چکان‌های مورد استفاده در ایران. مجله علوم و مهندسی آبیاری، 32: 15-25.
  6. کرمی شاهملکی، ن.، س.م.ر. بهبهانی، ع.ر. مساح بوانی، و ک. خدایی. 1389. بهینه‌سازی مدل DRASTIC با استفاده از روش‌های آمار ناپارامتری. فصلنامه زمین‌شناسی ایران، 4(14):73-82.
  7. گلمحمدی، گ.، ص. معروفی، و ک. محمدی. 1387. منطقه‌ای نمودن ضریب رواناب در استان همدان با استفاده از روش‌های زمین آماری و GIS. مجله علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی، 12(46): 501-514.
  8. لاله‌زاری، ر. و س.ح. طباطبائی. 1389. خصوصیات شیمیایی آب زیرزمینیدشت شهرکرد. مجله محیط‌شناسی دانشگاه تهران، 36(53): 55-62.
  9. معیدی‏نیا، ع. 1377. تأثیر ترکیبات شیمیایی مختلف آب آبیاری بر گرفتگی قطره‏چکان‏ها در آبیاری قطره‏ای. پایان‏نامه کارشناسی ارشد آبیاری و زهکشی، دانشگاه صنعتی اصفهان.
  10. موسوی، س.ف. 1375. آلودگی آبهای زیرزمینی. انتشارات دانشگاه صنعتی اصفهان. ص84.
  11. نصرالهی، ع.ح. 1389. بررسی تأثیر دما بر دبی چند نوع قطره‌چکان موجود در بازار ایران. پایان‌نامه کارشناسی ارشد رشته آبیاری و زهکشی. دانشکده مهندسیعلوم آب دانشگاه شهید چمران اهواز. 117 صفحه.
  12. Adin, A. and M. Sacks. 1991. Dripper clogging factors in wastewater. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, ASCE, 117: 813- 826.
  13. Bardossy, A. 2011. Interpolation of groundwater quality parameters with some values below the detection limit. Hydrology and Earth System Science, 15:2763–2775.
  14. Eldeiry, A.A., and L.A. Garcia. 2011. Using indicator kriging technique for soil salinity and yield management. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, ASCE, 137(2):82-93.
  15. Hills, D.J., F.M. Nawar, and P.M. Waller. 1989. Effects of chemical clogging on drip tape irrigation uniformity. Transaction of the ASAE, 32(4):1202-1206.
  16. Hosseini, E., J. Gallichand, and J. Caron. 1993. Comparison of several interpolators for smoothing hydraulic conductivity data in South West Iran. Transactions of the ASAE, 37(6):1799-1807.
  17. Lalehzari, R., S.H. Tabatabaei, and M. Kholghi. 2010. Hydrodynamic coefficients estimation and flow treatment prediction in Shahrekord aquifer using PMWIN model. The 14th International Water Technology Conference. Mar. 21-23. Cairo, Egypt.
  18. Mahdian, M.H., E. Hosseini, and M. Matin. 2001. Investigation of spatial interpolation methods to determine the minimum error of estimation: case study, temperature and evaporation. The 6th International Conference on Geo-Computation. Brisbane, Australia.
  19. Morio, M., M. Finkel, and E. Martac. 2010. Flow guided interpolation - A GIS-based method to represent contaminant concentration distributions in groundwater. Environmental Modeling & Software, 25:1769-1780.
  20. Tabatabaei, S.H., and R. Lalehzari. 2009. Determination of the contaminant sources by mapping tools in Shahrekord aquifer, Iran. International Groundwater Symposium. Feb. 18. Bangkok, Thailand.
  21. Taylor, H., D.R. Bastos, H.W. Pearson, and D.D. Mara. 1995. Drip irrigation with waste stabilization pond effluents solving the problem of emitter fouling. Water Science Technology, 31(12):417- 424.
  22. Voltz, M., and M. Goulard. 1994. Spatial interpolation of soil moisture retention curves. Geoderma, 62:109-123.

Files

Share

How to cite

Statistics