Применение кластерного анализа для выделения участков грунтовых вод со сходным химическим составом в Ширазской и Хоррамабадской межгорных впадинах Ирана
(Рекомендовано членом редакційної колегії д-ром геол. наук, доц. О.Є. Кошляковим)
Грунтовые воды Ширазской межгорной впадины широко используются как для водоснабжения, так и для полива сельскохозяйственных культур, в промышленности и других целей. В настоящее время планируется более широко использовать и грунтовые воды Хоррамабадской впадины. Выделение на больших территориях участков грунтовых вод со сходным химическим составом с использованием большого количества химических элементов и соединений (10 и более) очень трудная задача. При этом химический состав подземных вод является конечным продуктом воздействия не одного, а целой совокупности природных и техногенных процессов. Влияние этих процессов в подземных водах сказывается на взаимосвязанном изменении содержания химических компонентов и на характере связей между ними. Однако, эти связи в наблюдаемых компонентах подземных вод в "чистом виде" не сохраняются и фактически являются конечным результатом действия всей совокупности процессов. Нами предложен новый способ, который базируется на использовании кластерного анализа. Применение этого анализа позволяет находить в разных районах и участках грунтовые воды со сходным химическим составом и оконтуривать их. Это позволит выявить подобия или ра&зличия условий питания и разгрузки, процессов, определяющих формирование химического состава грунтовых вод, их возможного загрязнения и истощения, разработать мероприятия по их предотвращению. Метод опробован при исследовании химического состава грун&товых вод Ширазской и Хоррамабадской межгорных впадин Ирана.
По результатам кластерного анализа первой матрицы (Ширазская межгорная впадина) и второй матрицы (Хоррамабадская межгорная впадина) построены диаграммы расстояний объединения по шагам и, с&обственно, сами дендрограммы. После обработки результатов кластерного анализа сделаны следующие основные выводы: 1. В Ширазской межгорной впадине нами выделено три участка грунтовых вод очень близкого химического состава, относящихся к первому класте&ру, два участка - ко второму кластеру, три - к третьему, два - четвертому и один - к пятому кластеру; 2. В Хоррамабадской межгорной впадине нами выделено два участка грунтовых вод очень близкого химического состава, относящихся к первому кластеру, тр&и - ко второму, два - к третьему четыре к четвертому и по одному к пятому и шестому кластерам; 3. При обнаружении любого изменения химического состава грунтовых вод в Ширазской межгорной впадине можно судить об аналогичных изменениях и в Хоррамабадск&ой впадине и наоборот; 4. Кроме того этим методом можнопользоваться для районирования грунтовых вод по химическому составу.
Ground waters of Shyraz Intermountain Trough are widely used for water-supply, watering crops, in industry, and for other pur&poses. It is cur-rently being planned to make extensive use of ground waters of the Horamabad Trough.
Discriminating large areas of ground waters of similar chemical composition and compounds containing over 10 elements is becoming a chal-lenging ta&sk.
Chemical composition of ground waters results from a number of natural and anthropogenic processes, which affect both interchange of chemical components and the nature of their bonds. However, these bonds do not remain unaffected, and are, virtu&ally, the outcome of a number of processes.
We offer a new method that is based on the use of cluster analysis, the application of which will make it possible to discriminate ground waters of similar chemical composition in different areas.
This &will enable both revealing similarities and differences in the processes of water supply and discharge, which define the chemical make-up of the ground waters, threats of pollution and depletion, and taking measures on ground water preservation.
Th&e method was tested on sampling chemical composition of ground waters of Shyraz and Horamabad Intermountain Troughs in Iran. Based on the cluster analysis data of the first matrix (Shyraz Intermountain Trough) and the second matrix (Horamabad Intermo&
