Evaluation of the Vulnerability of the Jarmeh Aquifer using DRASTIC and SINTACS Methods

Document Type : review paper

Authors

• feridon radmanesh ¹
• samira sadri ²
• ali shahbazi ³

¹ shahid chamran

² shahid chamran ahvaz

³ chamran ahvaz

10.22067/jwsd.v4i2.62561

Abstract

In recent years that we are faced with water shortage, the entrance of surface pollutants to the groundwater resources has become a serious problem in reducing the quality of groundwater resources. Therefore, identifying vulnerable areas and directing development programs in the areas which have not been vulnerable to pollution is the best way to provide sustainable development programs. In this study, aquifer vulnerability have been assessed using DRASTIC and SINTACS models at the Jarmeh plain, khozestan province. The principle of the DRASTIC model is based on hydrological and hydrogeological pollution transmission conditioning factors. Entering the parameters for both DRASTIC and SINTACS is the same, the main difference between them is that weighing and rating in the SINTACS method is more flexible. Groundwater vulnerability maps have been provided using overlaying of water depth, net recharge, aquifer media, soil media, topography, impact of vadose zone, hydraulic conductivity, the results of the mdels and were validated using nitrate concentration map. Correlation between nitrate and groundwater vulnerability maps provided by DRASTIC and SINTACS was 0.36% and 0.48%, respectively. Sensitivity analysis was investigated to determine the most effective factors using map removal and single parameter methods. The results of both methods show that the unsaturated zone is the most important factor on groundwater vulnerability in the study area.

Keywords

• Vulnerability
• DRASTIC
• SINTACS
• Jarmeh plain

---

References

احمدی، ع.، آبرومند، م. 1388. بررسی پتانسیل آلودگی آبخوان دشت خاش، شرق ایران با استفاده از سامانه اطلاعات جغرافیایی. فصلنامه زمین‏ شناسی کاربردی، 5(1): 1-11.

افروزی، م. و محمدزاده، ح. 1392. ارزیابی آسیب ‏پذیری آبخوان دشت بروجن-فرادنبه با استفاده از مدل DRASTIC بر اساس نیترات. مجله پژوهش آب ایران، 7(12): 213-218.

باقرزاده، س.، کلانتری، ن.، مرادزاده، م.، رحیمی، م.، دانشیان، ح. و ظاهری عبده‏وند، ز. 1389. استفاده از GIS برای تحلیل حساسیت تک پارامتری روش‏ های DRASTIC و SINTACS جهت ارزیابی آسیب ‏پذیری منابع آب زیرزمینی دشت بهبهان.همایش ملی ژئوماتیک.

شرکت مهندسین مشاور بهکار آب اهواز. 1391. مطالعات هیدروژئولوژی نیمه ‏تفصیلی دشت دزفول- اندیمشک. سازمان آب و برق خوزستان.

شیوا، ن.، کمالی، ا. و کمالی، ن. 1390. ارزیابی پتانسیل آلودگی سفره آب زیرزمینی دشت زرند با استفاده از مدل درستیک در محیط GIS. سمینار سراسری آبیاری و کاهش تبخیر.

فدایی نوبندگانی، ا. 1393. ارزیابی پتانسیل آسیب‏ پذیری ذاتی ویژه آبخوان آزاد دشت شیراز با استفاده از مدل ‏های DRASTIC COMPOSITE DRASTIC (CD)i و NITRATE VULNERABILITY (NV) i در سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS)، پایان ‏نامه کارشناسی‌ارشد مهندسی بهداشت محیط، دانشگاه علوم پزشکی شیراز.

کلانتری، ن.، فاریابی، م. و رحیمی، م.ح. 1386. بررسی پتانسیل آلودگی آب زیرزمینی دشت باغملک با استفاده از روش AVI و مدل‏ های GOD و DRASTIC در محیط GIS. نشریه زمین‏‏ شناسی مهندسی. 2(2): 431-450.

محمودزاده، ا.، رضایان، س. و احمدی، آ. 1392. آنالیز حساسیت آسیب‏پذیری آب زیرزمینی دشت میمه اصفهان با استفاده از روش دراستیک. فصل‏نامه محیط‌شناسی، 39(2): ۴۵-60.

معروفی، ص.، سلیمانی، س.، قبادی، م.، رحیمی، ق. و معروفی، ح. 1391. ارزیابی آسیب ‏پذیری آبخوان دشت ملایر با استفاده از مدل‏ های DRASTIC و SI و SINTACS. دوماهنامه پژوهش ‏های حفاظت آب و خاک، 19(3):141-166.

ناصری، ح. و صارمی‎نژاد، ف. 1390. مقایسه ارزیابی آسیب ‏پذیری آبخوان به روش ‏های DRASTIC و منطق فازی، مطالعه موردی دشت گل‎گیر مسجد سلیمان. فصل‏نامه جغرافیای طبیعی، 4 (11): 17-34.

نخعی، م.، امیری، و. و رحیمی شهربابکی، م. 1392. ارزیابی پتانسیل آلودگی و آنالیز حساسیت آب زیرزمینی در آبخوان خاتون‏ آباد با استفاده از مدل درستیک مبتنی بر GIS. مجله زمین‏ شناسی کاربردی پیشرفته، 3(8): 1-10.

Al kuisi M., El-Neqa A. and Hammouri N. 2006. Vulnerability mapping of shallow groundwater aquifer using SINTACS model in the Jordan Valley area, Jordan. Environmental Geology. 50(5): 651-667.

Aller L., Bennett T., Lehr J.H., pretty R.J. and Hackett G. 1987. Drastic A Standardized system for Evalution Ground water pollution potential using Hydrogeological settings. Us Environmental protection Agency, Ada, Oklahoma (EPA-87-035).

Almasri M.N. 2008. Assessment of intrinsic Vulnerability to contamination for Gaza Coastal aquifer, palestin. Journal of Environmental management, 88: 577-593.

Antonakos A.K. and lambrakis N.J. 2007. Development and testing of three hybrid methods for the assessment of aquifer Vulnerability to nitrates, based on the Drastic model, an example from NE Korinthia, Greece, journal of Hydrology, 333: 288-304.

Babiker I.S., Mohamed M.A.A., Hiyama T. and Kikuo K. 2005. A GIS-based DRASTIC model for assessing aquifer vulnerability in Kakamigahara Heights, Gifu Prefecture, central Japan. Science of the Total Environment, 345(1-3): 127-140.

Bartzas G., Tinivella f., Medini L., Zaharaki D. and Komnitsas k. 2015. Assessment of groundwater contamination risk in an agricultural area in north Italy, Information processing in agriculture, 2: 109-129.

Brahim, F.B., Kanfir, H.and Bouri, S. 2012. Groundwater Vulnerability and Risk mapping of the Northern sfax Aquifer, Tunisia .Arabian Journal for Science and Engineering, 37(5): 1405-1421.

Chiglieri, G., Barbieri, G., Vernier, A., Carletti, A., Demurtas, N., Pinna, R. and Pittalis, D. 2009. potential risk of nitrate pollution in aquifers from agricultural practices in the Nurra region,north western Sardinia, Italy, Journal of Hydrology, 379: 339-350.

Civita M. 1994. Le carte della vulnerabilita degli acquiferi all inquinmento. Teori and practica (Aquifer vulnerability maps to pollution (in italian): pitagora Ed, Bologna, 325p.

Daly D. and Drew D. 1999. IRISH Methodology for Karst aquifer protection. P 267-272, In: Beck, B.F., Pettit, A.J. and Hering, J.G.(eds) Hydrogeology and Engineering Geology of Sinkholes and karst Rotterdam, Bakema.

Focazio J.M, Reilly E.T, Rupert G.H. and Helset R.D. 2002. Assessing groundwater vulnerability to contamination: providing scientifically defensible information for decision makers. U.S. Geological Survey Water-Resources Investigations Report 00-4273, 33 p.

Foster S.S. 1987. fundamental concept in aquifer vulnerability, pollution risk and protection strategy. In Van Duijvenbooden, W., Van Waegeningh, H.G.(Eds), Vulnerability of soils and Groundwater to pollution TNO committee on Hydrological Research, the Hague, proceedings and information, 38:69-86.

Gogu R. C. and Dassargues A, 2000. Current trends and future challenges in groundwater Vulnerability assessment using overlay and index methods, Environmental Geology, 39: 549-559.

Hasiniaina F. Zhou J. and L Guoyi. 2010. Regional assessment of groundwater Vulnerability in Tamtsag basin, Mongolia using drastic model. Journal of American Science, 6(11): 65-78.

Lodwick W.A., Monson W. and Svoboda L. 1990. Attribute error and sensitivity analysis of map operation in GIS: suitability analysis. Int J Geogr Inf Syst, 4(4): 413-428.

Napolitano p. 1995. Gis for aquifer vulnerability assessment in the piana campana, southern Italy, using the DRASTIC and SINTACS method. Thesis of Master of Siences in Geology Survey. International Institute for Aerospace Survey and Earth Sciences.

Pisciotta A., Cusimano G. and Favara R. 2015. Groundwater nitrate risk assessment using intrinsic Vulnerability methods : A Comparative study of environmental impact by intensive farming in the Mediterranean region of sicily, Italy, Journal of Geochemical Exploration, 156: 89-100.

Rahman A. 2008. A Gis based Drastic model for assessing groundwater vulnerability in shallow aquifer in Aligarh. India. Applied Geography, 28: 32-53.

Ribeiro L. 2000. Desenvolvimento de um indice para avalior a susceptibilidade, ERSHA-CVRM, 8P.

Stigter T.y., Ribeiro L. and Carvalho Dill A. M.M. 2006. Evaluation of an intrinsic and a specific Vulnerability assessment method in comparsion with groundwater salinisation and nitrate contamination levels in two agricultural regions in the south of Portugal, Hydrogeology journal, 14: 79-99.

Tilahun K. and Merkel B. J. 2010. Assessment of groundwater Vulnerability to Pollution in Dire Dawa, Ethiopia using DRASTIC. Enviromental Earth Science, 59(7): 1485-1496.

Van stemproot D., Evert L. and wassenaar L. 1993. Aquifer Vulnerability index a Gis compatible method for groundwater Vulnerability mapping. Canadian Water Resources Journal, 18: 25-37.

Voudouris K., Nazakis N., Polemio M. and Kareklas K. 2010. Assessment of intrinsic vulnerability using the DRASTIC model and GIS in the Kiti aquifer, Cyprus, European Water, 30:13-24

Wen X., Wu J. and J, Si. 2009. A GIS-based DRASTIC model for assessing shallow groundwater Vulnerability in the Zhangye Basin, northwestern China.Environmental Geology, 57(6): 1435-1442.