برآورد شده است. مرتفع ترین نقطه آبگیر زاینده رود در کوه کرپوش به ارتفاع 4300 متر و پایین ترین نقطه آن باتلاق گاوخونی است که 1450 مترازسطح عمومی دریاها ارتفاع دارد. جهت آن تقریباًًً غربی- شرقی و آب اولیه و اصلی آن از مجموع دو آب کوهرنگ و زاینده رود تشکیل شده است. حوضه آبگیر زاینده رود دارای چندین حوضه کوچکتر شامل: آباده، ابرقو، اسفنداران، ایزدخواست، اصفهان، باتلاق گاوخونی، ده شیر، سیرجان، شهربابک، شهرضا، مهیار، عربستان، دهق و علویجه، فریدن، قطرویه، کوهپایه، سگزی، لنجان، میمه، مروست و هرات می باشد که بعضی از این واحدها در استان فارس و کرمان قرار دارند. با مطالعاتی که در مورد میزان بارندگی استان اصفهان بعمل آمده، بارندگی بعضی از این حوضه ها که در استان اصفهان واقع اند حداقل 4/65 میلی متر (ورزنه) و حداکثر آن به 43/574 میلی متر (امام قیس) می رسد. برای زاینده رود نمی توان سرچشمه واحدی را قائل شد, زیرا این رودخانه در سرچشمه از پیوستن چشمه های متعدد تشکیل می گردد که معروف ترین آنها چشمه جانان، چهل چشمه و چشمه دیمه است. این چشمه ها اغلب در پای کوهستان زردکوه بختیاری که از آهک های زرد رنگ قابل نفوذ تشکیل گردیده است، قرار دارد. ارتفاعات مزبور جزو کوهستان های شرقی زاگرس می باشند اغلب چشمه های تشکیل دهنده زاینده رود در مرز طبقات آهکی (تریاس) و شیست های غیرقابل نفوذ لیاس قرار دارند. طبقات مزبور نقش مهمی در تقویت آب زاینده رود داشته، زیرا بعد از بارندگی و آبیاری مزارع آبها در زمین نفوذ کرده، عمیق ترین نقاطی را که همان بستر رودخانه است در پیش گرفته و بدین وسیله آب زاینده رود در پایین دست و قسمت وسطی بدون این که شاخه ای به آن بپیوندد، افزایش می یابد. این رودخانه آب آشامیدنی شهر یزد را نیز تأمین می‌‌نماید که در آینده با اتمام تونل سوم پیش بینی می‌شود استان کرمان را نیز سیراب نماید (شکل 3-4).
میانگین سالانه حجم آب سرشاخه اصلی زاینده‌رود، 784 میلیون مترمکعب است که به میزان نیمی از این مقدار نیز از طریق تونل‌های اول، دوم و سوم (پس از بهره‌برداری) کوهرنگ، از آب‌های بخش غربی زاگرس، به آن اضافه می‌شود.
طبق طومار شیخ بهایی، آب زاینده‌رود به 33 سهم تقسیم می‌شود که هر سهم به وسیله نهرهایی، به نام محلی “مادی”، از رود منشعب می‌شود و در مسیر مورد بهره‌برداری قرار می‌گیرد.

شکل (3-4) نقشه موقعیت رودخانههای استان اصفهان
رود مرغاب در 60 کیلومتری غرب نجف آباد واقع بوده و از ارتفاعات دالان کوه، سرچشمه می‌گیرد. در حوالی شهرستان تیران و کرون سدی به نام سد خمیران بر روی رود مرغاب احداث شده است. دو رود زاینده‌رود و مرغاب از عمده آب‌های سطحی منطقه اصفهان محسوب می‌شوند. در شهرستان سمیرم نیز دو رود آب ونک و حنا نیز به رود خراسان می‌ریزند. رود دربند که از کوه‌های فریدون‌شهرسرچشمه می‌گیرد، گلپایگان را مشروب می‌سازد و رود زرچشمه نیز که از کوه‌های آیین‌قری سرچشمه می‌گیرد، پس از مشروب کردن اراضی اسفرجان، در جنوب شهرضا جریان می‌یابد. رود گلپایگان (اناربار) به دریاچه‌ مسیله در قم می‌ریزد.

ب) تالاب گاوخونی
باتلاق گاوخونی در جنوب شرقی اصفهان قرار گرفته و به معنی چاه بزرگ است. وسعت تالاب گاوخونی در حدود 476 کیلومتر مربع است که در فاصله 167 کیلومتری جنوب شرقی اصفهان قرار دارد (شکل 3-5). حداکثر عمق آن 80 تا 150 سانتی متر است و در ارتفاع 1470 متری از سطح دریا قرار گرفته است. این باتلاق به وسیله نیزارهایی احاطه شده که در حقیقت یک دریاچه از آب شور دائمی است که وجود آن مرهون زاینده رود می باشد. مرداب گاوخونی از تالاب های با ارزش و نادری است که در فلات مرکزی ایران و در آستانه ورودی کویر قرار دارد. تالاب گاوخونی فضاهای تفریحی مناسب دارد و دارای تولیدات و ذخایر بسیار بالای بیولوژیک است و زیستگاه بسیار مناسبی برای آبزیان، حیات وحش و پرندگان مهاجر و بومی محسوب می گردد.

شکل (3-5) نقشه موقعیت تالاب گاوخونی و شبکههای آبیاری استان اصفهان

3-1-8 پوشش گیاهی استان اصفهان
گیاهان منطقه در حقیقت منعکس کننده اقلیم همان منطقه هستند مطالعه ای گذرا در اقلیم استان اصفهان, بیانگر این واقعیت است که قسمت اعظم استان اصفهان دارای اقلیم خشک و نیمه خشک می باشد. تغیرات درجه حرارت به ویژه حداقل و حداکثر و میزان بارندگی در رشد و نمو گیاهان بسیار موثر می باشد. و واقعیت اینست که فشارهای وارده بر پوشش گیاهی استان بسیار بالاست . این بدان معناست که گیاهان استان تغییرات حرارتی و بارندگی شدیدی را باید متحمل شوند که این فشار تاثیر اکولوژیکی شدیدی بر پوشش گیاهی استان می گذارد . گونه های گیاهی استان غالبا از نوع بیابانی می باشند . در منطقه شرق استان تاثیر باد مهم بوده زیرا میزان تبخیر را بالا برده و مانع رشد گیاه می شود.

3-1-9 قلمرو بیابانی استان اصفهان
بر اساس بررسیهای به عمل آمده, مساحت قلمرو بیابان در استان اصفهان 4028075 هکتار معادل 8/49 درصد سطح استان بوده, همچنین مساحت منطقه گذر از بیابان به غیر بیابان 4840450 هکتار یعنی 5/45 درصد و منطقه غیر بیابان 1775750 هکتار یعنی7/4 درصد می باشد [24].
در استان اصفهان، به مناطقی بیابان گفته میشود که دارای بارندگی کمتر از 100 میلیمتر، تبخیر بیش از 2800 میلیمتر، ضریب تغییرات بارندگی بیش از 42 درصد، میانگین دمای سالانه بیش از 16 درجه سانتیگراد، ضریب بی نظمی بارش ب
یش از 17 درصد و شدت میانگین بارش روزانه کمتر از 6 میلیمتر باشد [24].

3-1-10 مخاطرات اقلیمی
با استفاده از دادههای بارش ماهانه 15 ایستگاه سینوپتیک در محدوده استان اصفهان ، شاخص بارش استاندارد برای هر ایستگاه طی دوره 1970 تا 2008 میلادی (1349 تا 1387) و در سه مقیاس زمانی 3، 5 و 8 ماهه محاسبه گردیده است . به منظور بررسی وضعیت خشکسالی در سطح استان اصفهان مناطق وسیعی از استان که مناطق پر بارش غرب و جنوب استان را نیز شامل می شود در شرایط خشکسالی بسیار شدید قرار دارند. شهرهای فریدن، فریدونشهر، خوانسار، چادگان، گلپایگان، سمیرم، حنا، شهرضا، اسفنداران و ورزنه در این محدوده واقع شده اند. بسیاری از این مناطق تاکنون خشکسالی بسیار شدید (SPI کوچکتر از 2-) را تجربه نکردهاند. مناطق ابیانه، نطنز، اصفهان، نائین، جندق، خورو بیابانک و بیاضه در وضعیت خشکسالی شدید قرار گرفتهاند. سایر مناطق استان که شامل مناطق شمالی و بیابانی کاشان، آران، اردستان و انارک میباشد، شرایط خشکسالی متوسطی را در بازه 3 ماهه (10 اسفند ماه تا 10 خرداد ماه) پشت سر گذاشتهاند.

3-1-11 خاک‌های استان اصفهان
خاک‌های استان اصفهان از نوع خاک‌هایی است که تغییر شکل زیادی پیدا نکرده و در بعضی نواحی زاینده رود از نوع رسی و آهکی است که برروی قشرهای ضخیمی از شن قرار گرفته‌اند. سفره های آبی در عمق 15 تا 20 متری از سطح زمین دیده می‌‌شود و میزان شوری آبها متغیر است و به طور کلی کمتر از یک گرم در لیتر می‌باشد. در نتیجه خاک اصفهان بیشتر قلیایی و شور است. عدم رعایت اصول صحیح بهره‌برداری از منابع خاک در بخش‌هایی از استان اراضی پرارزش و حاصلخیز را در معرض فرسایش قرار داده است. استفاده بی‌رویه از مراتع بدون توجه به ظرفیت تولید آنها، قطع بی‌رویه درختان و پوشش گیاهی، عدم رعایت اصول صحیح کشاورزی، تبدیل مراتع به دیم‌زارهای کم بازده و غیره سبب شستشو و تخریب خاک در مناطق مختلف استان گردیده است. به کارگیری شیوه‌های نادرست آبیاری، کاربرد کودهای شیمیایی و علف‌کشها و سموم دفع آفات نباتی از یک سو باعث تخریب بافت کلوئیدی خاک شده و از سویی عمل فرسایش خاک و تشدید آن گردیده است.

3-1-12 تنوع زیستی استان اصفهان
تنوع زیستی از جمله ناشناخته‌ترین منابع محیطی است که در حیات طبیعت نقش ویژه‌ای دارد. در این ارتباط نتایج بررسی‌ها نشان‌ می‌دهد استان اصفهان به لحاظ موقعیت خاص جغرافیایی و طبیعی از جمله مناطقی است که ظرفیت ژنتیکی قابل توجهی را با توجه به زیست‌بومهای گوناگون داراست. متأسفانه فعالیت‌های کشاورزی صنعتی و ازدیاد روزافزون جمعیت، بهره‌برداریهای بی‌رویه از جنگل‌ها و مراتع و زیست‌بومهای گیاهی و جانوری و نیز به کارگیری مواد آلاینده به ویژه آلاینده‌های آب و خاک، اثرات نامطلوبی را بر تنوع مزبور گذاشته به گونه‌ای که سبب انقراض بسیاری از گونه‌ها گردیده است. در این ارتباط طی سالهای اخیر با اتخاذ سیاستهای حفاظتی، اقدامات مؤثری در جهت بهبود سطح ژن، گونه و وضعیت زیست‌بومهای طبیعی انجام گرفته است.
در استان اصفهان در حال حاضر 6 منطقه با نامهای پارک ملی کلاه قاضی، پناهگاه حیات وحش موته، پناهگاه حیات وحش قمیشلو، مناطق شکار ممنوع کرکس، حنا، کهیاز وجود دارد که سطحی در حدود 580 هزار هکتار از مساحت استان را پوشانده است و تحت نظارت اداره کل حفاظت محیط زیست استان اصفهان حفاظت می‌شود.

3-1-13 نقشه های منطقه و حوزه مورد مطالعه

شکل (3-6) نقشه موقعیت استان به انضمام محدودههای مطالعاتی حوزه آبریز اصفهان

شکل (3-7) نقشه موقعیت شهرستانهای استان اصفهان

شکل (3-8) نقشه موقعیت محدوده مطالعاتی آب منطقهای استان اصفهان

شکل (3-9) نقشه موقعیت قرارگیری 175 حلقه چاه مورد مطالعه (بخش الف)

شکل (3-10) نقشه موقعیت قرارگیری 300 حلقه چاه مورد مطالعه (بخش ب)

3-2 انتخاب داده‌های پایه‌ای
برای انجام این تحقیق و بررسی و شبیه‌سازی مقدار نیترات در آبهای زیرزمینی استان اصفهان به مجموعه آمار کیفی منابع آب ثبت شده توسط معاونت مطالعات منابع آب شرکت سهامی آب منطقه‌ای استان اصفهان حدفاصل سال‌های 1374 تا 1387 رجوع گردید و به علت عدم اندازه‌گیری مستمر این پارامتر تا قبل از سال 1386، از داده‌های مربوط به طرح تحقیقاتی اندازه‌گیری نیترات در آبهای زیرزمینی استان، اجرایی در سال 1379 و 1380 استفاده شده (بخش الف) و با مقادیر اندازه‌گیری شده در سالهای 1386 و 1387 (بخش ب) تلفیق گردید.

3-2-1 تعداد چاه‌های انتخاب شده
در بخش (الف)، از داده‌های تعداد 175 حلقه چاه که توزیع آنها در مناطق مختلف به صورت ذیل است استفاده گردیده است.
– منطقه نجف آباد : 29 حلقه چاه (چاههای شماره 1 تا 29)
– منطقه شهرضا : 13 حلقه چاه (چاههای شماره 30 تا 42)
– منطقه شمال شهراصفهان تانطنزوکاشان: 33 حلقه چاه(چاههای شماره 43تا75)
– منطقه اطراف رودخانه زاینده رود : 100 حلقه چاه (چاههای شماره 76تا175)
در جدول (2) پیوست، موقعیت (طول وعرض جغرافیایی) چاه‌های مورد نمونه‌برداری به همراه پارامترهای کیفی اندازه‌گیری شده، آمده است.
در بخش (ب)، از داده‌های تعداد 300 حلقه چاه در سطح استان مربوط به سال‌های 1386 و 1387 استفاده شده که مشخصات آنها در جدول (3) پیوست آمده است.

3-2-2 زمان نمو
نه برداری
در بخش (الف) نمونه‌برداری از چاه‌ها از ابتدای دی ماه سال 1379 آغاز شده و در 5 مرحله با فواصل زمانی یک ماهه تا اردیبهشت‌ماه سال 1380 ادامه یافته است.
در بخش (ب) نمونه‌برداری از چاه‌ها به صورت حداکثر فصلی و حداقل یک بار در سال صورت گرفته شده است.

3-2-3 تجزیه‌های شیمیایی
نمونه‌های آب چاه پس از انتقال به آزمایشگاه طبق روش‌های استاندارد آزمایشگاهی مورد آزمایش قرار گرفته شده و علاوه بر اندازه‌گیری نیترات که پارامتر اصلی بوده مقادیر سدیم, پتاسیم, کلسیم, منیزیم, سولفات, کلر, بی‌کربنات، PH, هدایت الکتریکی، نسبت جذبی سدیم و سختی کل در آنها با استفاده از دستگاه‌ها و روش‌های زیر اندازه‌گیری شده است.

اندازه‌گیری نیترات : یون نیترات توسط الکترود انتخابگر یونی134 جنوی135 مدل3310 اندازه‌گیری شده است. در