Evaluation of Groundwater Vulnerability of Erbil Central Sub-Basin by Drastic Method (iraq)

Abstract

Erbil Merkez Alt Havzası, Irak'ın kuzeyindeki Erbil vilayetinin güneybatı kesiminde yer almaktadır. Çalışma alanında yeraltı suları içme, endüstriyel faaliyetler, evsel amaçlar ve tarımsal faaliyetlerde önemli bir rol oynamaktadır. Bu çalışma kapsamında, alt havza genelinde bulunan kirleticilerin yeraltısularını etkileme dereceleri dolayısıyla akifer birimlerin kirleticilere karşı duyarlılıkları Coğrafi Bilgi Sistemi (CBS) tabanlı olarak DRASTIC yöntem kullanılarak belirlenmiştir. Bu modele göre, çalışma alanı, çok düşük, düşük, orta ve yüksek kapsama alanları (%1.8, %18.7, %45.9 ve %33.6) olmak üzere bir akifer duraylılığının endeksinin dört bölgesine ayrılmıştır. Daha doğru sonuçlar elde etmek için standart DRASTIC'in iki farklı modifikasyonu uygulanmıştır. İlk modifikasyonda, tek parametreli duyarlılık analizi (SPSA) ile değiştirilmiş ağırlık değerlerine dayanmaktadır. Modifed DRASTIC_ağırlık, çok düşük, düşük, orta ve yüksek kapsama alanları (%1.6, %18.3, %42.3 ve %37.8) dahil olmak üzere bir güvenlik açığı endeksinin dört bölgesine bölünmüştür. İkinci modifikasyonda ise, çalışma alanının arazi kullanım arazi örtüsüne (Arazi_Kullanımı; LULC) dayanmaktadır. LULC haritasından tarım arazisi, çorak arazi, kentsel alan ve bitki arazisi olmak üzere sadece dört darklı arazi kullanımı sınıfı tanımlanabilir. Modified DRASTIC_LULC yönteminde düşük, orta, yüksek ve çok yüksek kapsama alanı (sırasıyla %0.1, %7.6, %83.6 ve %8.7) olmak üzere akifer duraylılığının endeksinin dört bölgesine bölünmüştür. Standart DRASTIC ve modifiye edilmiş modelleri doğrulamak için NO3 ve TDS parametreleri kullanılmış ve sonuç olarak yeraltı sularının kirliliğe karşı akifer duraylılığının değerlendirilmesinde değiştirilmiş DRASTIC_LULC haritasını önerilmiştir.

Erbil Central Sub-Basin is located in the southwestern part of Erbil governorate, northern Iraq. Groundwater plays an important role in drinking, industrial activities, domestic purposes, and agricultural activities in the studied area. This study aims to evaluate groundwater vulnerability to pollution by using the standard DRASTIC model. According to this model, the studied area was divided into four vulnerability index zones, including very low, low, moderate, and high coverage areas (1.8%, 18.7%, 45.9%, and 33.6%), respectively. To acquire more reliable results, the standard DRASTIC model was modified in two different ways. The first modification is based on the modified of standard weight values by using single parameter sensitivity analysis (SPSA). According to this modification, the studied area was divided into four zones of vulnerability intensity, including very low, low, moderate, and high with coverage areas of (1.6%, 18.3%, 42.3%, and 37.8%), respectively. The second modification is based on the effect of land use land cover (LULC) on the vulnerability system of the studied area. Only four classes of land use can be identified from (LULC) map including, agricultural land, barren land, urban area, and vegetation land. According to the modified DRASTIC_LULC, the studied area was divided into four zones of vulnerability classes, including; low, moderate, high, and very high with coverage areas of (0.1%, 7.6%, 83.6%, and 8.7%), respectively. The accuracy of vulnerability mapping of the standard and modified DRASTIC models was validated by Pearson's correlation coefficient between vulnerability index value and both the NO3 and TDS in groundwater. As a result, the validation confirms that the modified DRASTIC based on LULC can be considered as a realistic approach with better model validation accuracy.