بررسی مکانیسم جریان و منشا آب قنات‌های دشت گناباد به وسیله روش‌های هیدروژئوشیمیایی و ایزوتوپی

منطقه گناباد در مناطق خشک قرار داشته که سالانه حدود 19.5 میلیون مترمکعب آب زیرزمینی از طریق 26 رشته قنات تخلیه می گردد. از 6 رشته قنات مهم دشت نمونه‌برداری جهت آنالیزهای هیدروشیمیایی و ایزوتوپی به هدف تعیین منشا و مکانیسم جریان آب زیرزمینی قنات‌ها انجام شده است. میزان مواد جامد محلول آب از 524 تا 2375 میلی‌گرم بر لیتر متغیر است. تیپ‌های غالب آب در قنات‌ها شامل بی‌کربناته سدیک منیزیک و کلروره سدیک است. آب قنات‌ها نسبت به کانی‌های کربناته اشباع و فوق اشباع و نسبت به کانی‌های تبخیری تحت اشباع است که نشان‌دهنده این است که ترکیب آب زیرزمینی قنات‌ها توسط انحلال سنگ‌های کربناته حوضه کنترل می‌شود. نتایج ایزوتوپ‌های پایدار اکسیژن 18 و دوتریم نشان‌دهنده منشا جوی آب قنات‌ها است. به طوریکه مکانیسم جریان از طریق نفوذ مستقیم بارش قبل از تبخیر از طریق درز و شکاف‌های سنگ‌های آهکی حوضه و همچنین نفوذ آب‌های سطحی در آبرفتهای درشت دانه حاشیه ارتفاعات حوضه می‌باشد. تغذیه آب زیرزمینی قنات‌ها از محدوده‌ای در ارتفاعات بین 2000 تا 2700 متر منشا می‌گیرد. ترکیب ایزوتوپی قنات‌ها در فصل‌تر به دلیل تغذیه از بارش سبکتر و در فصل خشک به دلیل تغذیه از آب برگشتی کشاورزی قنات‌ها و چشمه‌های ارتفاعات جنوب حوضه سنگین‌تر است.

Investigating the flow mechanism and groundwater origin of Gonabad Plain qanats using hydrochemical and isotopic methods

Gonabad area is an arid region where 19.5 mcm of groundwater is annually extracted from 26 qanats. Six major qanats were sampled for hydrochemical and isotopic analyses to determine the origin and flow mechanism of the groundwater.The total dissolved solids vary from 524 to 2375 mg/l. The dominant water types are Na+Mg2+HCO3 and Na+Cl. The groundwater is saturated with regard to carbonate minerals and undersaturated with regard to evaporate minerals. This means that the composition of the groundwater is highly controlled by the dissolution of carbonate rocks. The deuterium and oxygen 18 isotopes signatures demonstrate the meteoric origin of the groundwater and the flow mechanism is direct infiltration of precipitation before evaporation through fractures in the limestone formations and infiltration of surface water in the coarse grain alluvial cones at the south of the plain. The groundwater recharge originates from an area between 2000 to 2700 m a.s.l. The groundwater of these qanats has depleted stable isotopes in the wet season due to recharge through the infiltration of precipitation and has enriched stable isotopes in the dry season due to recharge through the return flow of qanats and springs used for agricultural activities in the south of the basin.