التعرف على تداخل مياه البحر باستخدام المقاربة الهيدروكيميائية والمنطق الضبابي لمنطقة عين زارة ليبيا
DOI:
https://doi.org/10.63359/eca9jp67الكلمات المفتاحية:
الخواص الهيدروكيميائية، ادلة تداخل مياه البحر، عين زارة، ليبياالملخص
يعد تلوث الخزانات الجوفية العذبة الساحلية بمياه البحر المالحة تهديدًا لجودة المياه الجوفية. ويعرف هذا التلوث بظاهرة تداخل مياه البحر (SWI). يعمل هذا التلوث على زيادة ملوحة المياه الجوفية، ويشكل تأثيرًا بيئيًا وصحياً كبيرًين. تهدف الدراسة إلى تقييم تلوث المياه الجوفية بمياه البحر لمنطقة عين زارة الواقعة جنوبي مدينة طرابلس باستخدام كل من العلاقة بين درجة التوصيل الكهربي (EC)وتركيز الكلوريد (Cl-)في المياه الجوفية ونسبة سيمبسون SR))، ومؤشر تأثر جودة المياه الجوفية بتداخل مياه البحر (GQISWI)، ومؤشر الخلط بمياه البحر (SMI)، ومخطط تطور السحنات الهيدروكيميائية (HEF). بالإضافة إلى تطوير نموذج (FSWI) يعتمد على المنطق الضبابي يمكن من تقييم درجة تلوث الخزانات الجوفية بمياه البحر. تم تجميع 40 عينة مياه من آبار المياه الجوفية في منطقة الدراسة في شهر مارس لسنة 2023، وقدرت الخصائص الفيزيوكيميائية لعينات المياه الجوفية ذات الصلة بهذه الدراسة والتي تضمنت تقدير كل من التوصيل الكهربي EC)) والأملاح الذائبة الكلية (TDS) ودرجة التفاعلpH)) والأيونات الذائبة الرئيسية التي شملت الصوديوم (Na-)، والبوتاسيوم (K+)، الكالسيوم (Ca2+)،والماغنيسيوم (Mg2+)، والكلوريد (Cl-)، والبيكربونات (HCO3-)، والكبريتات (SO42-).بالإضافة إلى حساب قيمة الملوحة الكامنة (PS). تم تضمين أربعة معاييرنموذج (FSWI) شملت TDS (مليجرام/لتر)، وتركيز Cl-(مليجرام/لتر)، وقيمة EC (ميكروسيمينس/سم)، PS (مليجرام/لتر). أظهرت النتائج ارتفاع قيم معامل الاختلاف لكل من الكلوريد والصوديوم والكالسيوم والأملاح الكلية الذائبة مقارنة ببقية الأيونات مما يعطي دلالة على تبيان مياه آبار المنطقة في محتواها الكيميائي. كما إن انخفاض معامل الاختلاف لكل من البيكربونات ودرجة التفاعل يعكس التباين المنخفض لهاتين الخاصيتين والتي قد تدل على الاستقرار النسبي لهما في المياه الجوفية. تكشف قيم مؤشرات تداخل مياه البحر المتحصل عليها أن المنطقة مهددة بخطر تداخل مياه البحر وإنها جميعها تتبع نفس نمط التوزيع المكاني، وإنه بالإمكان الاعتماد على نموذج (FSWI) الذي تم تطويره في تقدير مراقبة درجة تلوث الخزانات الجوفية بمياه البحر. إن النتائج المتحصل عليها تستوجب اتخاذ إجراءات عاجلة للحد من هذه المشكلة.
المراجع
خماج، أحمد إبراهيم و الرياني، عبدالرحمن أحمد. 2021 المقارنة بين طريقتي كريكنج الاعتيادية (OK) ومقلوب المسافة الوزنية (IDW) لتقدير تلوث مياه الخزانات الجوفية الضحلة بمياه البحر في مدينة طرابلس، ليبيا. المجلة السورية للبحوث الزراعية 7(5): 299-317.
شيخو طاهر ومحمود حاج عيسى وهادي ديوب. 2019. دراسة بعض الخصائص الفيزيائية والكيميائية لمياه نهر السن في حوض الساحل السوري. المجلة السورية للعلوم الزراعية. 6(3): 333-350.
وزارة الموارد المائية، 2021. بطاقة حصر مصادر المياه فرع المنطقة الغربية محطة ضخ عين زارة. صفخة: 3-9.
Al farrah. N and Walraevens. K. 2018, Groundwater Overexploitation and Seawater Intrusion in Coastal Areas of Arid and Semi-Arid Regions, Water 2018, 10, 143; doi:10.3390/w10020143.
Al farrah. N, Martens. K and Walraevens. K. 2011, Hydrochemistry of the Upper Miocene-Pliocene-Quaternary Aquifer Complex of Jifarah Plain, Nw-Libya. GEOLOGICA BELGICA (2011) 14/3-4:159 [2].
Antara. S, Udeshi. N, Varadan. V. 2014. Use of Fuzzy Logic in Determining Quality of Water. In.ternational Journal of Scientific & Engineering Research, Volume 5, Issue 9: 252-259.
APHA (1992) Standard Methods for Examination of Water and Wastewater. 18th Edition, American Public Health Association,Washington DC.
Appelo, C.A.J. and Postma, D. 2005. Geochemistry, Groundwater and Pollution, second ed. CRC Press, Boca Raton, Florida, USA.
Bourjila A, Dimane F, Ghalit M, et al.2023 An integrated seawater intrusion assessment in the Moroccan Ghiss-Nekor coastal aquifer using hydrogeochemical and geospatial techniques. Research Square; 2023. DOI: 10.21203/rs.3.rs-2118023/v4.
Cao. T, Han. D, Song. X. 2021. Past, present, and future of global seawater intrusion research: A bibliometric analysis. Journal of Hydrology Volume 603, Part A.
Cheng, A.D., Halhal, D., Naji, A. and Ouazar, D., 2000. Pumping optimization in saltwater‐intruded coastal aquifers.Water Resources Research, 36(8), pp.2155-2165.
Dieu, L.P.; Cong-Thi, D.; Segers, T.; Ho, H.H.; Nguyen, F.; Hermans, T. 2022 GroundwaterSalinization and Freshening Processes in the Luy River Coastal Aquifer, Vietnam. Water 2022, 14, 2358. https://doi.org/10.3390/.
Diouf, O. C., Weihermüller, L., Diedhiou, M., Beltoungou, E. Y. T. B., Dieng, N. M., Faye, S. C., Vereecken, H., & Faye, S. (2022). Groundwater Geochemistry and Saltwater Intrusion in the Dakar Coastal Area, Senegal. Journal of Geoscience and Environment Protection, 10, 45-64.
Drabbe, J., Ghyben, W.B., 1889. Nota in verband met de voorgenomen putboring nabij Amsterdam (Notes on the probable results of the proposed well drilling near Amsterdam). Tijdschrift van het Koninklijk Instituut van Ingenieurs. 8–22.
Edet, A., 2016. Hydrogeology and groundwater evaluation of a shallow coastal aquifer, southern Akwa Ibom State (Nigeria). Applied Water Science, 7, 2397-2412.
Ekhmaj, I.A.; Y. Ezlit; and and M. Elaalem (2014). The situation of seawater intrusion in Tripoli, Libya. 1- 6. International Conference on Biological, Chemical and Environmental Sciences (BCES-2014) June 14-15, 2014 Penang (Malaysia).
Ezzeldin, H.A. 2022. Delineation of Salinization and Recharge Sources Affecting Groundwater Quality Using Chemical and Isotopic Indices in the Northwest Coast, Egypt. Sustainability, 14, 16923. https://doi.org/10.3390/su142416923.
Ferguson, G. and Gleeson, T. 2012. Vulnerability of coastal aquifers to groundwater use and climate change. Nat. Clim. Change 2 (5): 342–345.
Fidelibus. M.D., Balacco. G, M.R. Alfio. M.R, et al., 2025. A chloride threshold to identify the onset of seawater/saltwater intrusion and a novel categorization of groundwater in coastal aquifers. Journal of Hydrology 653(1–4):132775.
Gayathri M N and Pieus. M T. 2022. Assessment of Ground Water Quality Using Fuzzy Based Water Quality Index. International Journal of Innovative Science and Research Technology (IJISRT). 7(3): 812-817.
Ghandour EIM, Khalil JB, Atta SA (1985) Distribution of carbonates, bicarbonates and pH values in groundwater of the Nile delta region, Egypt. Groundwater 23:35–41.
Ghiglieri, G., Carletti, A., Pittalis, D., 2012. Analysis of salinization processes in the coastal 26 carbonate aquifer of Porto Torres (NW Sardinia, Italy). J. Hydrol. 432-433. 27 Doi:10.1016/02.016.
Giménez-Forcada, E. (2010). Dynamic of Seawater Interface using Hydrochemical Facies Evolution Diagram (HFE-D). Ground Water. 48(2): 212-16.
Golden Software, LLC. 2011.Golden, CO 80402-0281 USA.
Gugulothu, S., Subbarao, N., Das, R. et al. Geochemical evaluation of groundwater and suitability of groundwater quality for irrigation purpose in an agricultural region of South India. Appl Water Sci 12, 142 (2022). https://doi.org/10.1007/s13201-022-01583-w.
Herzberg, A. 1901. Die wasserversorgung einiger Nordseebader. Gasbeleucht Wasserversorg 44, 842–844.
Jang. J.SR, Sun. C.T, Mizutani. E. 2004. Neuro-Fuzzy and soft computing. Taipi: Pearson Education, Chapter. 4.
Jeen S.W, Kang. J, Jung. H and Lee. J. 2021. Review of Seawater Intrusion in Western Coastal Regions of South Korea. Water 2021;13(6) 761. https://doi.org/10.3390/w13060761.
Jones, B., Vengosh, A., Rosenthal, E., Yechieli, Y., 1999. Geochemical investigations. Seawater Intrusion in Coastal AquifersdConcepts, Methods and Practices (pp. 51-71). Springer.
Klassen, J., Allen, D. M. and Kirste, D. (2014). Chemical Indicators of Saltwater Intrusion for the Gulf Islands, British Columbia, Final Report. Simon Fraser University.
Klir, G. J., and T. A. Folger. 1988 Fuzzy sets, uncertainty, and information. Englewood Cliffs, NJ: Prentice Hall.
Klenner , A. , Hartenfeller , M. , Schneider , P. , and Schneider , G. 2010. Fuzziness” in pharmacophore- based virtual screening and de novo design ’, Drug Discov. Today Technol. , 7 : 237 –244 .
Lakov, D. 1996. The first international discourse on fuzzy logic and the management of complexity, FLAMOC'96. Fuzzy Sets and Systems, volume 84, issue 1, pages 115.
Lekshmi, S.; Kani, M.K. Assessment of Seawater Intrusion Using Chemical Indicators. Int. J. Eng. Adv. Technol. 2017, 7, 100–108.
Lu. Chunhui and Werner. A. D. 2013. Timescales of seawater intrusion and retreat. Advances in Water Resources. Volume 59,Pages 39-51.
Luís. R, Cremasco . C. P, Luiz. R, Romanini. P. A, Gabriel. J. E, Leonardo, R. A. 2009. Determination of membership functions of the indices of water quality and of toxic and organoleptic substances. Presidente Prudente. 1 (1): 46-55.
Melloul, A.J. and Collin, M. 1998. A Proposed Index for Aquifer Water-Quality Assessment. Journal of Environmental Management, 54, 131-142.
Minitab, LLC. 2021. Minitab. Retrieved from https://www.minitab.com.
Moorthy, P.; Sundaramoorthy, S.; Roy, P.D.; Usha, T.; Dash, S.K.; Gowrappan, M.; Chokklingam, L. 2024 Evaluation of spatial and temporal dynamics of seawater intrusion in coastal aquifers of southeast India: Insights from hydrochemical facies analysis. Environ. Monit Assess. 196, 179.
Oladipo, J.O.; Akinwumiju, A.S.; Aboyeji, O.; Adelodun, A.A.2021. Comparison between fuzzy logic and water quality index methods: A case of water quality assessment in Ikare community, Southwestern Nigeria. Environ. Chall. 2021, 3, 100038.
Panteleit, B., Hamer, K., Kringel, R., Kessels, W., Schulz, H., 2011. Geochemical processes in the saltwaterefreshwater transition zone: comparing results of a sand tank experiment with field data. Environ. Earth Sci. 62 (1), 77-91.
Park, C.H. and Aral, M.M. Saltwater intrusion hydrodynamics in a tidal aquifer. J. Hydrol. Eng.2008, 13, 863–872.
Prusty, P., Farooq, S.H., Swain, D., Chandrasekharam, D., 2020. Association of geomorphic features with groundwater quality and freshwater availability in coastal regions. Int. J. Environ. Sci. Technol. https://doi.org/10.1007/s13762-020-02706-z.
Pulido-Leboeuf, P. (2004). Seawater intrusion and associated processes in a small coastal complex aquifer (Castell de Ferro, Spain). Applied geochemistry, 19(10), 1517-1527.
Raman Bai. V , Reinier. B and Mohan. S. 2009. Fuzzy Logic Water Quality Index and Importan of Water Quality Parameters. Air, Soil and Water Research. 2: 51–59.
Shi, L., Lu, C., Ye, Y., Xie, Y. and Wu, J. (2020). Evaluation of the performance of multiple-well hydraulic barriers on enhancing groundwater extraction in a coastal aquifer. Advances in Water Resources,144, 103704.
Simpson, T.R. 1946. Salinas basin investigation bull calif. div. water resource. Sacramento. 52. 230.
Sudaryanto. N. (2018) Ratio of major ions in groundwater to determine saltwater intrusion in coastal areas. Earth Environ Sci 118:5.
Suganthi, L., and Samuel.A. 2012..Energy models for demand forecasting—A review.. Renewable and sustainable energy reviews 16.2 (2012): 1223-1240.
Supriyadi, Khumaedi and Andya. P. P. 2017. Geophysical and hydrochemical approach for seawater intrusion in north Semarang, Central Java, Indonisia.. International Journal of GEOMATE, March, 2017, Vol. 12, Issue 31, pp. 134-140.
Taylor, R., Scanlon, B., Döll, P.et al. 2013. Ground water and climate change.Nature Clim Change 3, 322–329.
Timothy J. Ross. 2010. Fuzzy Logic with Engineering Applications. McGraw-Hill.
Todd, D.K. 1980 Groundwater Hydrology; Wiley: Hoboken, NJ, USA.
Tomaszkiewicz. M, Abou Najm. M. and El-Fadel. M. 2014. Development of a groundwater quality index for seawater intrusion in coastal aquifers. Environmental Modelling & Software 57: 13-26.
Trabelsi, N., Triki, I., Hentati, I.et al.2016. Aquifer vulnerability and seawater intrusion risk using GALDIT, GQISWI and GIS: case of a coastal aquifer in Tunisia. Environ Earth Sci 75, 669.
Verruijt, A. 1968. A note on the Ghyben-Herzberg formula. Hydrol. Sci. J. 13 (4): 43–46.
Washington State Department of Ecology (2005). Water Resource Inventory Area 06 Islands. Seawater Intrusion Topic Paper.
Zhang. B, Song. X, Han. D, Guo. Z, Xiao. G and Yang. J. 2013. Seawater Intrusion Degree Evaluation Based on Mathematical Statistics and Fuzzy Mathematics in Qinhuangdao Yangdai River Plain. (33) No. 3: 342-348.
التنزيلات
منشور
إصدار
القسم
الرخصة
الحقوق الفكرية (c) 2025 المجلة الليبية لعلوم وتكنولوجيا البيئة (LJEEST)
هذا العمل مرخص بموجب Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
