مطالعه سنگ‌شناسی و نقشه‌برداری مسیر Barind با استفاده از داده‌های ثبت گمانه با GIS: در زمینه Tanore Upazila

چکیده

در این مقاله، مطالعه سنگ‌شناسی و نقشه‌برداری تراکت باریند با استفاده از داده‌های ثبت گمانه‌های آبیاری در زمینه یک اوپازیلا در زیر تراکت باریند در شمال غربی بنگلادش انجام می‌شود. بخش شمال غربی بنگلادش منطقه‌ای مستعد خشکسالی شدید با کمترین میزان بارندگی سالانه در این کشور است. قبل از آبیاری آب های زیرزمینی تنها یک محصول در فصل بارندگی در این منطقه کشت می شد. پس از گسترش آبیاری آب های زیرزمینی، کشاورزی در اینجا رونق گرفت، اما سطح آب زیرزمینی به شدت پایین می آید، که این منطقه را برای اثرات نامطلوب متعددی مانند فرونشست زمین، از دست دادن تنوع زیستی و غیره در معرض خطر قرار می دهد. سنگ شناسی یکی از عوامل مهمی است که بر تغذیه سفره آب زیرزمینی تأثیر می گذارد. از هر منطقه این تحقیق عمدتاً بر اساس داده های ثانویه است. داده های گزارش گمانه های آبیاری از سازمان توسعه چند منظوره باریند (BMDA) جمع آوری شده است. یک مقام محلی زیر نظر وزارت کشاورزی دولت بنگلادش آبیاری در تراکت باریند را انجام می دهد. یک بررسی GPS برای تعیین محل گمانه ها در منطقه مورد مطالعه انجام می شود. از این مطالعه بیشترین ضخامت لایه رس 90 فوت و کمترین آن 20 فوت یافت شد و ضخامت آن به تدریج از سمت شرقی به غربی افزایش یافت. آبخوان در عمق 20 تا 90 فوتی سطح قرار دارد و جهت آبخوان ضلع غربی به شرقی است. کشاورزی منطقه مورد مطالعه کاملاً به آبیاری آبهای زیرزمینی وابسته است. لایه ضخیم خاک رس مانع از شارژ مجدد سطح آب زیرزمینی می شود. به دلیل لایه ضخیم رسی چسبناک و پلاستیکی، خطر فرونشست زمین کم است، اما به عنوان آکویتارد عمل می کند که مانع از شارژ مجدد آب های زیرزمینی و افزایش رواناب سطحی می شود. یک بررسی GPS برای تعیین محل گمانه ها در منطقه مورد مطالعه انجام می شود. از این مطالعه بیشترین ضخامت لایه رس 90 فوت و کمترین آن 20 فوت یافت شد و ضخامت آن به تدریج از سمت شرقی به غربی افزایش یافت. آبخوان در عمق 20 تا 90 فوتی سطح قرار دارد و جهت آبخوان ضلع غربی به شرقی است. کشاورزی منطقه مورد مطالعه کاملاً به آبیاری آبهای زیرزمینی وابسته است. لایه ضخیم خاک رس مانع از شارژ مجدد سطح آب زیرزمینی می شود. به دلیل لایه ضخیم رسی چسبناک و پلاستیکی، خطر فرونشست زمین کم است، اما به عنوان آکویتارد عمل می کند که مانع از شارژ مجدد آب های زیرزمینی و افزایش رواناب سطحی می شود. یک بررسی GPS برای تعیین محل گمانه ها در منطقه مورد مطالعه انجام می شود. از این مطالعه بیشترین ضخامت لایه رس 90 فوت و کمترین آن 20 فوت یافت شد و ضخامت آن به تدریج از سمت شرقی به غربی افزایش یافت. آبخوان در عمق 20 تا 90 فوتی سطح قرار دارد و جهت آبخوان ضلع غربی به شرقی است. کشاورزی منطقه مورد مطالعه کاملاً به آبیاری آبهای زیرزمینی وابسته است. لایه ضخیم خاک رس مانع از شارژ مجدد سطح آب زیرزمینی می شود. به دلیل لایه ضخیم رسی چسبناک و پلاستیکی، خطر فرونشست زمین کم است، اما به عنوان آکویتارد عمل می کند که مانع از شارژ مجدد آب های زیرزمینی و افزایش رواناب سطحی می شود. آبخوان در عمق 20 تا 90 فوتی سطح قرار دارد و جهت آبخوان ضلع غربی به شرقی است. کشاورزی منطقه مورد مطالعه کاملاً به آبیاری آبهای زیرزمینی وابسته است. لایه ضخیم خاک رس مانع از شارژ مجدد سطح آب زیرزمینی می شود. به دلیل لایه ضخیم رسی چسبناک و پلاستیکی، خطر فرونشست زمین کم است، اما به عنوان آکویتارد عمل می کند که مانع از شارژ مجدد آب های زیرزمینی و افزایش رواناب سطحی می شود. آبخوان در عمق 20 تا 90 فوتی سطح قرار دارد و جهت آبخوان ضلع غربی به شرقی است. کشاورزی منطقه مورد مطالعه کاملاً به آبیاری آبهای زیرزمینی وابسته است. لایه ضخیم خاک رس مانع از شارژ مجدد سطح آب زیرزمینی می شود. به دلیل لایه ضخیم رسی چسبناک و پلاستیکی، خطر فرونشست زمین کم است، اما به عنوان آکویتارد عمل می کند که مانع از شارژ مجدد آب های زیرزمینی و افزایش رواناب سطحی می شود.

1. مقدمه

تراکت باریند بیشتر در نواحی بزرگ راجشاهی، بوگرا و دیناجپور با مساحت ناخالص 7727 کیلومتر مربع [ 1 ] واقع شده است. از نظر جغرافیایی این واحد بین عرض جغرافیایی 24˚20′ شمالی و 25˚35′ شمالی و طول جغرافیایی 88˚20’E و 89˚30′ شرقی قرار دارد. مسیر باریند توسط رسوب پلیستوسن معروف به مادوپور رس پوشیده شده است. خاک رس مادهوپور به رنگ قهوه ای مایل به قرمز، اکسید شده، چسبنده و نسبتا فشرده است [ 2 ]. آب های زیرزمینی در بنگلادش در اعماق بسیار کم قرار دارند. رسوبات ناشی از رودخانه اخیر در دشت های سیلابی آبخوان تشکیل می دهند. ماسه های پلیستوسن دوپی تیلا به عنوان آبخوان در مسیرهای باریند و مادوپور و ماسه های تیپام پلیوسن به عنوان آبخوان در منطقه تپه ای بنگلادش عمل می کنند [ 3 ]]. Barind Tract یک بلوک برافراشته است که به عنوان هورست در امتداد خط از قبل موجود ضعف پوسته رخ می دهد. ضخامت رس از 4 متر در جنوب غربی تا بیش از 35 متر در شمال غربی متغیر است [ 4 ]. نفوذپذیری خاک رس بسیار کم است و به آن آکویتارد می گویند. با آب و هوای مرطوب موسمی گرمسیری در تابستان، حداکثر دما به خوبی 35 درجه سانتیگراد و حداقل دما زیر 10 درجه سانتیگراد است. تقریباً 80٪ بارندگی در فصل بارانی در ماه ژوئن تا اکتبر رخ می دهد [ 5 ]. میانگین بارندگی سالانه 1250 میلی متر در غرب است که به تقریباً 2000 میلی متر در شمال غربی می رسد [ 6 ]. ارتفاع منطقه از 9 متر تا 47 متر PWD (مقصد کارهای عمومی) متغیر است [ 5]. PWD در ابتدا در طول بررسی مثلثاتی بزرگ در شبه قاره هند در سراسر قرن نوزدهم روی میانگین سطح دریا (msl) با خطای عمودی ± 0.45 متر تنظیم شد [ 7 ]. برنج غالب الگوی کشت خاک باریند است که در فصل خشک دچار خشکسالی می شود. تنها یک محصول (شالیزار امان) در فصل مرطوب در بریند کشت شد [ 8 ]. با گسترش سریع آبیاری آب های زیرزمینی پس از دهه 1980، شالیزارهای با تنوع بالا (HYV) در این منطقه معرفی شدند. اکنون تراکت باریند به برکت آبیاری آب های زیرزمینی در یک فصل کشاورزی سه محصول تولید می کند.

2. منطقه مطالعه

Tanore Upazila در شمال غربی بنگلادش واقع شده است و یک آپازیلا در ناحیه راجشاهی بخش راجشاهی است ( شکل 1 را ببینید ). موقعیت جغرافیایی منطقه مورد مطالعه در بین 24 درجه و 29 دقیقه شمالی و

عرض جغرافیایی 24 درجه و 43 دقیقه شمالی و بین 88 درجه و 24 دقیقه شرقی و 88 درجه و 38 دقیقه شرقی. منطقه مورد مطالعه دارای ارتفاع متفاوت از سطح متوسط ​​دریا است. ارتفاع آن از سمت شرقی به سمت غربی افزایش می یابد ( شکل 2 را ببینید ). تنها رودخانه شیبا در قسمت شرقی منطقه مورد مطالعه جریان دارد و تالاب بلکوماری نیز در قسمت شرقی آن قرار دارد. رودخانه

شیبا از تالاب ماندا بیل ماندا اوپازیلا در زیر ناحیه نائوگان سرچشمه می گیرد و در سراسر تالاب بیلکوماری جریان دارد و این رودخانه نیز از نهرهای متعددی تغذیه می شود که از سمت غربی تراکت های باریند سرچشمه می گیرند. رودخانه و زنبور در فصل زمستان تقریباً خشک می‌شوند و با استفاده از آب‌های زیرزمینی چاه‌های لوله عمیق برای کشت برنج بورو استفاده می‌شوند. منطقه مورد مطالعه فیزیوگرافی شامل تراکت باریند (81.8%) دشت سیلابی قدیمی گنگ (3%)، دشت سیلابی Tista (4.8%) و سایرین (10.4%) از جمله تالاب ها، رودخانه ها، مزارع و غیره است [ 9 ]. طبقات بافتی خاک منطقه مورد مطالعه عبارتند از: لوم رسی 46 درصد، لوم 35 درصد، رسی 8 درصد و متفرقه 11 درصد (منطقه، تالاب و غیره) [ 10 ].

3. جمع آوری داده ها و روش

در این مقاله از داده‌های لاگ گمانه‌های آبیاری برای مطالعه سنگ‌شناسی منطقه مورد مطالعه از سازمان توسعه چندمنظوره باریند (BMDA) که تنها سازمان ارائه تسهیلات آبیاری در تراکت باریند است، استفاده شده است. نقشه ارتفاعی منطقه مورد مطالعه از 14 داده کارهای عمومی (PWD) واقع در داخل و اطراف منطقه مورد مطالعه که از BWDB (هیئت توسعه آب بنگلادش) جمع آوری شده است، ایجاد شده است. تجزیه و تحلیل داده های لاگ گمانه توسط نرم افزار LogPlot 7، نرم افزار RockWare و برای نقشه برداری از ArcGIS استفاده شده است. برای تعیین موقعیت گمانه ها از GPS استفاده می شود. مکان X و Y با بررسی GPS گمانه‌ها جمع‌آوری شده و پس از مکان‌یابی گمانه، از داده‌های ثبت گمانه در نقشه‌برداری استفاده می‌شود. در نقشه برداری ضخامت خاک رس، ضخامت خاک رس به عنوان مقدار Z استفاده می شود که در آن مقادیر X و Y توسط بررسی GPS جمع آوری می شود ( شکل 3 را ببینید.). کل منطقه دارای لایه رسی بر روی آبخوان است که از مکانی به مکان دیگر متفاوت است، این تغییر با نقشه ضخامت رس نشان داده شده است. آبخوان در زیر تمام قسمت های منطقه مورد مطالعه گسترده شده است. در نقشه برداری از عمق آبخوان از مقدار X و Y از بررسی GPS و ضخامت لایه رسی سیاهه های گمانه به عنوان مقدار Z استفاده می شود که عمق آبخوان از سطح نیز می باشد زیرا در تراکت باریند دوپی تیلا ماسه های آبخوان درست در زیر لایه خاک رس ضخیم یافت می شود. پس از ورود داده ها، در سطح شطرنجی به ویژگی سه بعدی تبدیل می شود و سپس درون یابی به روش کریجینگ انجام می شود.

4. نتیجه و بحث

موقعیت سنگ شناسی منطقه مورد مطالعه از سمت شرقی به غربی با افزایش ارتفاع از سطح متوسط ​​دریا متفاوت است. سمت غربی شامل مسیر High Barind می شود در حالی که; بخش کوچکی از منطقه مورد مطالعه در ضلع شرقی زیر دشت سیلاب قدیمی گنگ و دشت سیلابی تیستا قرار دارد.

کمترین ضخامت لایه رسی در ضلع شرقی منطقه مورد مطالعه در نزدیکی بدنه آبی Beelkumari یافت شد ( شکل 4 را ببینید ). این گمانه در سال 1989 توسط شرکت توسعه کشاورزی بنگلادش (BADC) تحت پروژه پروژه توسعه منطقه یکپارچه باریند (BIADP) حفر شد. داده های ورود به سیستم موجود از این گمانه حدود 185 فوت از سطح زمین بود ( شکل 5 را ببینید ). ضخامت لایه خاک رس 20 فوت بود. ماسه ریز با خاک رس از 20 فوت تا 30 فوت زیر سطح یافت می شود. سفره شنی در عمق 30 فوتی زیر زمین با ظاهر ماسه متوسط ​​مایل به قرمز یافت می شود. شن و ماسه از 80 پیدا شد

– 90 فوت ماسه درشت از 90 تا 180 فوت و بعد از 180 فوت شن ریز پیدا می شود.

از داده‌های سیاهه‌های گمانه، بالاترین ضخامت لایه رسی در قسمت غربی منطقه مورد مطالعه در اتحادیه بدحیر از Tanore Upazila یافت می‌شود ( شکل 4 را ببینید ). گمانه Jhenakhoir Mouza توسط BMDA در سال 2005 حفر شده است. داده های سنگ شناسی 150 فوت از حفره گمانه در دسترس است ( شکل 6 را ببینید ). ضخامت لایه رسی در این گمانه در میان همه موارد در این مطالعه بالاترین است. ضخامت رس حدود 90 فوت و زیر عمق آبخوان شنی زمین بود که با ظاهر ماسه متوسط ​​قهوه‌ای رنگ یافت می‌شد. پس از حفاری 135 فوت از زمین، خاک رس و سیلت با سنگ در منطقه ظاهر شد.

برای تهیه نقشه ضخامت رس و نقشه عمق آبخوان منطقه مورد مطالعه از حدود چهارده داده لاگ گمانه های آبیاری (نگاه کنید به شکل 7 ) استفاده می شود. ضخامت رس از ضلع شرقی به غربی افزایش می یابد و از 20 تا 90 فوت در منطقه مورد مطالعه ( شکل 8 ) و آبخوان ماسه ای دوپی تیلا که در زیر لایه رسی یافت می شود و همچنین از عمق 20 فوت تا 90 فوت از سطح متغیر است. در منطقه مورد مطالعه ( شکل 9 ).

5. محدودیت ها

نقشه برداری ضخامت رس و عمق آبخوان تنها با استفاده از چهارده ( شکل 7 ) داده های ثبت گمانه انجام شده است. تعداد لاگ گمانه به دلیل در دسترس نبودن داده ها و مشکل مکان یابی گمانه در منطقه مورد مطالعه محدود بود. در طول مطالعه، بیش از 50 موقعیت GPS گمانه تعیین شد، اما داده های ثبت دقیق فقط برای 14 مورد از آنها در دسترس بود.

6. نتیجه گیری

از مطالعه، مشخص شد که ضخامت خاک رس از ضلع شرقی تا غربی منطقه مورد مطالعه 20 فوت تا 90 فوت متغیر است. آبخوان شنی دوپی تیلا از 20 فوت تا 90 فوت زیر سطح زمین یافت می شود. کمترین میزان بارندگی در بخش شمال غربی بنگلادش رخ می دهد، علاوه بر این این منطقه تحت تأثیر خشکسالی شدید در فصل خشک قرار دارد. ضخامت زیاد خاک رس به عنوان آکویتارد در باریند عمل می کند که مانع از شارژ مجدد آب های زیرزمینی و افزایش رواناب در فصل بارندگی می شود. در دسترس بودن منبع آب سطحی نیز نسبتاً محدود است که منبع دیگری برای شارژ مجدد آب های زیرزمینی است. مهمتر از همه، تعداد زیادی چاه لوله عمیق برای برداشت آب زیرزمینی برای رونق کشاورزی منطقه نصب شده است. به دلیل ضخامت بالای لایه رسی، خطر فرونشست زمین ناشی از کاهش آب های زیرزمینی کم است. اما چسبندگی خاک رس مانع از فرآیند تغذیه آب های زیرزمینی می شود، در نتیجه آبیاری بیش از حد آب های زیرزمینی سطح آب های زیرزمینی را کاهش می دهد که به شدت بر روی آب های سطحی و تنوع زیستی منطقه مورد مطالعه تأثیر می گذارد. این مطالعه نشان می دهد که GIS می تواند به طور موثر در نقشه برداری استفاده شود

ساختار سنگ شناسی هر منطقه با داده های دقیق کافی می تواند نقشه با کیفیت خوبی تولید کند که می تواند در تصمیم گیری و سایر کارهای توسعه در هر منطقه مفید باشد.

منابع