موديل بيئي لجودة المياه السطحية باستخدام تقنيات نظم المعلومات الجغرافية والاستشعار عن بعد: دراسة حالة لنهر الحلة، العراق

الباحث

فاطمة ذيبان هادي

المشرف

حسين علي مهدي الزبيدي - نسرين جاسم المنصوري

الجامعة

جامعة بابل

الكلية / القسم

كلية الهندسة / الهندسة البيئية

الشهادة

ماجستير

السنة

2023

لغة الرسالة

انكليزي

الكلمات المفتاحية

Surface Water Quality ; GIS ; Remote Sensing ; Hilla River

منذ أن تم تطوير الأنشطة الصناعية والبشرية بطرق مختلفة في العراق ٠، فإن جودة المياه AST في التدهور على طول نهر الحلة ، المورد الوحيد للمياه في مدينة الحلة لمياه الشرب. في هذا البحث ، تمت محاكاة مؤشر جودة المياه الحسابي (WQT) على طول النهر els على تقنية GIS وطريقة IDW . عناصر جودة المياه بما في ذلك العكارة (Turb) ¢ التوصيلية الكهربائية (EC) ، أيونات الهيدروجين (pH) ، إجمالي ol gall الصلبة المعلقة (TSS) ، أيونات الكلوريد (01©) ٠، أيونات الكبريتات (SO4) ، القلوية (ALK) ) ،العسرة الكلية (TH) ¢ أيونات الكالسيوم ٠، (Ca) أيونات البوتاسيوم (©1) ، أيونات الصوديوم (Na) ، أيونات المغنيسيوم (Mg) ، وإجمالي المواد الصلبة الذائبة (TDS) لتحديد 787701 من يناير 2016 إلى يونيو 2021 اعتمادًا على مجموعات البيانات من خمس محطات لأخذ العينات تقع على طول النهر لمدينة الحلة. أظهرت نتائج هذه الدراسة أن نهر الحلة ملوث بشكل خطير لأن WQT ad عالية ، وقد تم تطوير نماذج الانحدار الخطي إحصائياً لإيجاد علاقة رياضية بين WQT ومعايير جودة المياه. لوحظ أن WQT في نهر الحلة له علاقة dy gine مع التعكر فقط (نسبة موجبة) ، وهذه العلاقة بين WOT والعكارة في النهر محدودة بقيمة WQI وهي (220) ، وبالتالي ، تم تطوير نموذجين للانحدار الخطي والتحقق من صدقهما: أحدهما لقيم 78701 أكبر من 220 والآخر للقيم الأقل من 220. يوفر استخدام تقنية الاستشعار عن بعد بيانات لتقييم ومراقبة جودة المياه في المسطحات المائية. وهكذا ¢ في هذه الدراسة ، تم اختبار صور القمر الصناعي لاندسات 8 (2016 إلى 2021( op shail Wiles! نماذج خطية قادرة على تقدير معلمات جودة المياه في النهر بناءً على البيانات الميدانية ، أظهرت النتائج أن سبع معاملات لها علاقة معنوية مع نسبة النطاقات الطيفية (قيمة م أقل من 0.05). يرتبط بعضها TDS) و 4 و (ALK ارتباطًا إيجابيًا بنسبة النطاقات Band3) / 832010 و Band10 sBand10/Band3 4 / و (Band3 / Band7 ، على التوالي. ترتبط العناصر الأخرى TH 5 Ca 5 Mg) و (pH عكسيًا ب Band4 / Band7) و Band1 / Band4 و Band! / Band4 و (Band! / Band2 ، على التوالي. و EC و Turb ليس لديهم ارتباط معنوي بأي نسبة نطاقات. بالإضافة إلى ذلك ، أظهرت مصفوفة الارتباط بين WOT والنطاقات الطيفية أن WOT لها ارتباط بيرسون بأكثر من 750 وقيمة م dil من 0.05 مع 10 band 3 ,band العلاقة المعنوية بين WOT والنطاقات الطيفية في النهر محدودة بقيم WOT © والتي هي dal WOT) من 50 ، WQI بين 50 و 250 ٠ و 778701 أكثر من 250( أظهرت قيمة WOT الأقل من 50 علاقة مهمة مع النطاق في 3 Band ، أظهرت قيمة WQI بين 50 و 250 علاقة كذلك مع 3 Band وأظهرت قيمة WQT التي تزيد عن 250 علاقة كبيرة مع Band 10 ونتيجة لذلك ، تم تطوير ثلاثة نماذج انحدار خطي والتحقق من صحتها اعتمادًا على على قيم as WOQI علاوة على ذلك ، كانت خرائط GIS تستخدم للتنبؤ بخريطة 77701 والتعكر كخريطة توزيع لتغطية منطقة الدراسة بأكملها. أظهرت خرائط GIS لحوض نهر الحلة على طول مدينة الحلة أن أسوأ قيمة 7701 كانت في عام 2019 بسبب ارتفاع درجة العكارة. من ناحية أخرى ٠ كانت أفضل قيمة WAI والتعكر في عام 2018. ومع ذلك ، في عامي 2020 و 2021 ؛ كان هناك بعض التحسن في WOT والتعكر مقارنة بعام 2019.

Since industrial and human activities have been developed in different ways in Iraq, water quality has been declining along Hilla River, the only water resource in Hilla City for drinking water. In this research, the Weighted Arithmetic Water Quality Index (WQI) was simulated along the river based on GIS (Geographic Information Systems) technique and IDW (Inverse Distance Weighted) method. Water quality parameters including Turbidity (Turb), Electric Conductivity (EC), pH, Total Suspended Solid (TSS), Chloride ions (Cl), Sulfate ions (SO4), Alkaline (ALK), Total Hardness (TH), Calcium ions (Ca+2), Potassium ions (k+), Sodium (Na+), Magnesium ions (Mg+2), and Total Dissolved Solid (TDS) were utilized to determine WQI from January 2016 to June 2021 depending on datasets from five sampling stations located along the river at the main city, Hilla City. The results of this study showed that Hilla River is seriously polluted since WQI values are high. Linear regression models were developed statistically to find a significant relationship between the WQI and the water quality parameters. It was noticed that WQI in Hilla River has a significant relationship with Turbidity only (positive proportion). This relationship between WQI and Turbidity in the river is limited by WQI value, which is (220), Thus, two linear regression models were developed and validated: One for WQI values greater than 220 and another for the values less than Using remote sensing technology provides data for assessing and monitoring water quality in surface water bodies. Thus, in this study, Landsat 8 satellite images (2016 to 2021) were statistically tested for developing linear models capable of estimating the water quality parameters in the river based on field data, Results showed that seven parameters have a significant relationship with the spectral bands ratio (p-value less than 0.05). Some of them (TDS, SO4, and ALK) are positively correlated with bands ratio (Band10/Band3, Band10/Band3 and Band10/Band4, and Band3/Band7), respectively. Others (Mg+2, Ca+2, TH, and pH) are inversely correlated with (Band4/Band7, Band1/Band4, Band1/Band4, and Band1/Band2), respectively. However, K+, Na+, TDS, Cl-, EC, and Turb have insignificant correlation with any bands ratio. In addition, the correlation matrix between the WQI and spectral bands showed that WQI have Pearson Correlation more than 50% and p value less than 0.05 with band 3 and band 10. The significant relationship between WQI and spectral bands in the river is limited by WQI values, which are (WQI less than 50, WQI between 50 and 250, and WQI more than 250). WQI value less than 50 showed a significant relationship with band 3, WQI value between 50 and 250 showed a significant relationship with band 3, and WQI value more than 250 showed a significant relationship with band 10. As a result, three linear regression models were developed and validated depending on the WQI limit values. Furthermore, the GIS maps were utilizing to predict maps for WQI and turbidity as a distribution map to cover the entire study region. The GIS maps for Hilla River reach along Hilla City showed that the worst WQI value was in 2019 due to the high turbidity. On the other hand, the best WQI and turbidity value was in 2018. However, in 2020 and 2021, there were some improvement in WQI and turbidity compared to 2019.

طلب نسخة من الملف

الملفات غير منشورة على الموقع. اترك بياناتك وسيتواصل معك موظفو قسم الشؤون الثقافية والفنون لإرسال النسخة مجاناً.

الاسم

رقم الهاتف

البريد الإلكتروني

الغرض من الطلب (اختياري)

إرسال الطلب