از كوههاي كم ارتفاع به دو قسمت شمالي و جنوبي تقسيم مي‌گردد.
قسمت شمالي شهرستان نايين، اردستان، كاشان و قسمت جنوبي شهرستان يزد را كه در دامنه شيركوه واقع شده در برمي گيرد.
قسمت جلگه‌اي اين استان از آبرفتهاي زاينده‌رود به وجود آمده و با شيب ملايمي به باتلاق گاوخوني در جنوب شرق اصفهان منتهي مي‌گردد.
3-1-7 آبهاي سطحي استان اصفهان
الف) رودخانه هاي استان اصفهان
رودخانه زاينده رود مهمترين رودخانه استان اصفهان بوده و يكي از بزرگترين رودخانه هاي فلات مركزي ايران نيز ميباشد كه از ارتفاعات زردكوه بختياري واقع در جنوب غربي اصفهان و از بخش شورآب تنگ گزي استان چهارمحال و بختياري سرچشمه مي گيرد و پس از طي بيش از 360 كيلومتر از مغرب به مشرق دشت ها و زمين هاي زراعي اصفهان را آبياري و در نهايت به باتلاق گاوخوني كه در 140 كيلومتري جنوب شرقي شهر اصفهان واقع شده، ختم مي گردد. وسعت حوضه آبگير زاينده رود حدود 27570 كيلومتر مربع (7/1 درصد كل وسعت ايران) برآورد شده است. مرتفع ترين نقطه آبگير زاينده رود در كوه كرپوش به ارتفاع 4300 متر و پايين ترين نقطه آن باتلاق گاوخوني است كه 1450 مترازسطح عمومي درياها ارتفاع دارد. جهت آن تقريباًًً غربي- شرقي و آب اوليه و اصلي آن از مجموع دو آب كوهرنگ و زاينده رود تشكيل شده است. حوضه آبگير زاينده رود داراي چندين حوضه كوچكتر شامل: آباده، ابرقو، اسفنداران، ايزدخواست، اصفهان، باتلاق گاوخوني، ده شير، سيرجان، شهربابك، شهرضا، مهيار، عربستان، دهق و علويجه، فريدن، قطرويه، كوهپايه، سگزي، لنجان، ميمه، مروست و هرات مي باشد كه بعضي از اين واحدها در استان فارس و كرمان قرار دارند. با مطالعاتي كه در مورد ميزان بارندگي استان اصفهان بعمل آمده، بارندگي بعضي از اين حوضه ها كه در استان اصفهان واقع اند حداقل 4/65 ميلي متر (ورزنه) و حداكثر آن به 43/574 ميلي متر (امام قيس) مي رسد. براي زاينده رود نمي توان سرچشمه واحدي را قائل شد, زيرا اين رودخانه در سرچشمه از پيوستن چشمه هاي متعدد تشكيل مي گردد كه معروف ترين آنها چشمه جانان، چهل چشمه و چشمه ديمه است. اين چشمه ها اغلب در پاي كوهستان زردكوه بختياري كه از آهك هاي زرد رنگ قابل نفوذ تشكيل گرديده است، قرار دارد. ارتفاعات مزبور جزو كوهستان هاي شرقي زاگرس مي باشند اغلب چشمه هاي تشكيل دهنده زاينده رود در مرز طبقات آهكي (ترياس) و شيست هاي غيرقابل نفوذ لياس قرار دارند. طبقات مزبور نقش مهمي در تقويت آب زاينده رود داشته، زيرا بعد از بارندگي و آبياري مزارع آبها در زمين نفوذ كرده، عميق ترين نقاطي را كه همان بستر رودخانه است در پيش گرفته و بدين وسيله آب زاينده رود در پايين دست و قسمت وسطي بدون اين كه شاخه اي به آن بپيوندد، افزايش مي يابد. اين رودخانه آب آشاميدني شهر يزد را نيز تأمين مي‌‌نمايد که در آينده با اتمام تونل سوم پيش بيني ميشود استان کرمان را نيز سيراب نمايد (شکل 3-4).
ميانگين سالانه حجم آب سرشاخه اصلي زاينده‌رود، 784 ميليون مترمكعب است كه به ميزان نيمي از اين مقدار نيز از طريق تونل‌هاي اول، دوم و سوم (پس از بهره‌برداري) كوهرنگ، از آبهاي بخش غربي زاگرس، به آن اضافه ميشود.
طبق طومار شيخ بهايي، آب زاينده‌رود به 33 سهم تقسيم ميشود كه هر سهم به وسيله نهرهايي، به نام محلي «مادي»، از رود منشعب ميشود و در مسير مورد بهره‌برداري قرار مي‌گيرد.
شکل (3-4) نقشه موقعيت رودخانههاي استان اصفهان
رود مرغاب در 60 كيلومتري غرب نجف آباد واقع بوده و از ارتفاعات دالان كوه، سرچشمه مي‌گيرد. در حوالي شهرستان تيران و كرون سدي به نام سد خميران بر روي رود مرغاب احداث شده است. دو رود زاينده‌رود و مرغاب از عمده آبهاي سطحي منطقه اصفهان محسوب مي‌شوند. در شهرستان سميرم نيز دو رود آب ونك و حنا نيز به رود خراسان مي‌ريزند. رود دربند كه از كوههاي فريدون‌شهرسرچشمه مي‌گيرد، گلپايگان را مشروب مي‌سازد و رود زرچشمه نيز كه از كوههاي آيين‌قري سرچشمه مي‌گيرد، پس از مشروب كردن اراضي اسفرجان، در جنوب شهرضا جريان مي‌يابد. رود گلپايگان (اناربار) به درياچه مسيله در قم مي‌ريزد.
ب) تالاب گاوخوني
باتلاق گاوخوني در جنوب شرقي اصفهان قرار گرفته و به معني چاه بزرگ است. وسعت تالاب گاوخوني در حدود 476 کيلومتر مربع است که در فاصله 167 کيلومتري جنوب شرقي اصفهان قرار دارد (شکل 3-5). حداکثر عمق آن 80 تا 150 سانتي متر است و در ارتفاع 1470 متري از سطح دريا قرار گرفته است. اين باتلاق به وسيله نيزارهايي احاطه شده که در حقيقت يک درياچه از آب شور دائمي است که وجود آن مرهون زاينده رود مي باشد. مرداب گاوخوني از تالاب هاي با ارزش و نادري است که در فلات مرکزي ايران و در آستانه ورودي کوير قرار دارد. تالاب گاوخوني فضاهاي تفريحي مناسب دارد و داراي توليدات و ذخاير بسيار بالاي بيولوژيک است و زيستگاه بسيار مناسبي براي آبزيان، حيات وحش و پرندگان مهاجر و بومي محسوب مي گردد.
شکل (3-5) نقشه موقعيت تالاب گاوخوني و شبکههاي آبياري استان اصفهان
3-1-8 پوشش گياهي استان اصفهان
گياهان منطقه در حقيقت منعکس کننده اقليم همان منطقه هستند مطالعه اي گذرا در اقليم استان اصفهان, بيانگر اين واقعيت است که قسمت اعظم استان اصفهان داراي اقليم خشک و نيمه خشک مي باشد. تغيرات درجه حرارت به ويژه حداقل و حداکثر و ميزان بارندگي در رشد و نمو گياهان بسيار موثر مي باشد. و واقعيت اينست که فشارهاي وارده بر پوشش گياهي استان بسيار بالاست . اين بدان معناست که گياهان استان تغييرات حرارتي و بارندگي شديدي را بايد متحمل شوند که اين فشار تاثير اکولوژيکي شديدي بر پوشش گياهي استان مي گذارد . گونه هاي گياهي استان غالبا از نوع بياباني مي باشند . در منطقه شرق استان تاثير باد مهم بوده زيرا ميزان تبخير را بالا برده و مانع رشد گياه مي شود.
3-1-9 قلمرو بياباني استان اصفهان
بر اساس بررسيهاي به عمل آمده, مساحت قلمرو بيابان در استان اصفهان 4028075 هكتار معادل 8/49 درصد سطح استان بوده, همچنين مساحت منطقه گذر از بيابان به غير بيابان 4840450 هكتار يعني 5/45 درصد و منطقه غير بيابان 1775750 هكتار يعني7/4 درصد مي باشد [24].
در استان اصفهان، به مناطقي بيابان گفته ميشود كه داراي بارندگي كمتر از 100 ميليمتر، تبخير بيش از 2800 ميليمتر، ضريب تغييرات بارندگي بيش از 42 درصد، ميانگين دماي سالانه بيش از 16 درجه سانتيگراد، ضريب بي نظمي بارش بيش از 17 درصد و شدت ميانگين بارش روزانه كمتر از 6 ميليمتر باشد [24].
3-1-10 مخاطرات اقليمي
با استفاده از دادههاي بارش ماهانه 15 ايستگاه سينوپتيک در محدوده استان اصفهان ، شاخص بارش استاندارد براي هر ايستگاه طي دوره 1970 تا 2008 ميلادي (1349 تا 1387) و در سه مقياس زماني 3، 5 و 8 ماهه محاسبه گرديده است . به منظور بررسي وضعيت خشکسالي در سطح استان اصفهان مناطق وسيعي از استان که مناطق پر بارش غرب و جنوب استان را نيز شامل مي شود در شرايط خشکسالي بسيار شديد قرار دارند. شهرهاي فريدن، فريدونشهر، خوانسار، چادگان، گلپايگان، سميرم، حنا، شهرضا، اسفنداران و ورزنه در اين محدوده واقع شده اند. بسياري از اين مناطق تاکنون خشکسالي بسيار شديد (SPI کوچکتر از 2-) را تجربه نکردهاند. مناطق ابيانه، نطنز، اصفهان، نائين، جندق، خورو بيابانک و بياضه در وضعيت خشکسالي شديد قرار گرفتهاند. ساير مناطق استان که شامل مناطق شمالي و بياباني کاشان، آران، اردستان و انارک ميباشد، شرايط خشکسالي متوسطي را در بازه 3 ماهه (10 اسفند ماه تا 10 خرداد ماه) پشت سر گذاشتهاند.
3-1-11 خاك‌هاي استان اصفهان
خاك‌هاي استان اصفهان از نوع خاك‌هايي است كه تغيير شكل زيادي پيدا نكرده و در بعضي نواحي زايندة رود از نوع رسي و آهكي است كه برروي قشرهاي ضخيمي از شن قرار گرفتهاند. سفره هاي آبي در عمق 15 تا 20 متري از سطح زمين ديده ميشود و ميزان شوري آبها متغير است و به طور كلي كمتر از يك گرم در ليتر ميباشد. در نتيجه خاك اصفهان بيشتر قليايي و شور است. عدم رعايت اصول صحيح بهره‌برداري از منابع خاك در بخش‌هايي از استان اراضي پرارزش و حاصلخيز را در معرض فرسايش قرار داده است. استفاده بي‌رويه از مراتع بدون توجه به ظرفيت توليد آنها، قطع بي‌رويه درختان و پوشش گياهي، عدم رعايت اصول صحيح كشاورزي، تبديل مراتع به ديم‌زارهاي كم بازده و غيره سبب شستشو و تخريب خاك در مناطق مختلف استان گرديده است. به كارگيري شيوه‌هاي نادرست آبياري، كاربرد كودهاي شيميايي و علف‌كشها و سموم دفع آفات نباتي از يك سو باعث تخريب بافت كلوئيدي خاك شده و از سويي عمل فرسايش خاك و تشديد آن گرديده است.
3-1-12 تنوع زيستي استان اصفهان
تنوع زيستي از جمله ناشناخته‌ترين منابع محيطي است كه در حيات طبيعت نقش ويژه‌اي دارد. در اين ارتباط نتايج بررسي‌ها نشان مي‌دهد استان اصفهان به لحاظ موقعيت خاص جغرافيايي و طبيعي از جمله مناطقي است كه ظرفيت ژنتيكي قابل توجهي را با توجه به زيست‌بومهاي گوناگون داراست. متأسفانه فعاليت‌هاي كشاورزي صنعتي و ازدياد روزافزون جمعيت، بهره‌برداريهاي بي‌رويه از جنگل‌ها و مراتع و زيست‌بومهاي گياهي و جانوري و نيز به كارگيري مواد آلاينده به ويژه آلاينده‌هاي آب و خاك، اثرات نامطلوبي را بر تنوع مزبور گذاشته به گونه‌اي كه سبب انقراض بسياري از گونه‌ها گرديده است. در اين ارتباط طي سالهاي اخير با اتخاذ سياستهاي حفاظتي، اقدامات مؤثري در جهت بهبود سطح ژن، گونه و وضعيت زيست‌بومهاي طبيعي انجام گرفته است.
در استان اصفهان در حال حاضر 6 منطقه با نامهاي پارك ملي كلاه قاضي، پناهگاه حيات وحش موته، پناهگاه حيات وحش قميشلو، مناطق شكار ممنوع كركس، حنا، كهياز وجود دارد كه سطحي در حدود 580 هزار هكتار از مساحت استان را پوشانده است و تحت نظارت اداره كل حفاظت محيط زيست استان اصفهان حفاظت ميشود.
3-1-13 نقشه هاي منطقه و حوزه مورد مطالعه
شکل (3-6) نقشه موقعيت استان به انضمام محدودههاي مطالعاتي حوزه آبريز اصفهان
شکل (3-7) نقشه موقعيت شهرستانهاي استان اصفهان
شکل (3-8) نقشه موقعيت محدوده مطالعاتي آب منطقهاي استان اصفهان
شکل (3-9) نقشه موقعيت قرارگيري 175 حلقه چاه مورد مطالعه (بخش الف)
شکل (3-10) نقشه موقعيت قرارگيري 300 حلقه چاه مورد مطالعه (بخش ب)
3-2 انتخاب دادههاي پايه‌اي
براي انجام اين تحقيق و بررسي و شبيه‌سازي مقدار نيترات در آبهاي زيرزميني استان اصفهان به مجموعه آمار کيفي منابع آب ثبت شده توسط معاونت مطالعات منابع آب شرکت سهامي آب منطقهاي استان اصفهان حدفاصل سالهاي 1374 تا 1387 رجوع گرديد و به علت عدم اندازه‌گيري مستمر اين پارامتر تا قبل از سال 1386، از دادههاي مربوط به طرح تحقيقاتي اندازه‌گيري نيترات در آبهاي زيرزميني استان، اجرايي در سال 1379 و 1380 استفاده شده (بخش الف) و با مقادير اندازه‌گيري شده در سالهاي 1386 و 1387 (بخش ب) تلفيق گرديد.
3-2-1 تعداد چاههاي انتخاب شده
در بخش (الف)، از دادههاي تعداد 175 حلقه چاه که توزيع آنها در مناطق مختلف به صورت ذيل است استفاده گرديده است.
– منطقه نجف آباد : 29 حلقه چاه (چاههاي شماره 1 تا 29)
– منطقه شهرضا : 13 حلقه چاه (چاههاي شماره 30 تا 42)
– منطقه شمال شهراصفهان تانطنزوکاشان: 33 حلقه چاه(چاههاي شماره 43تا75)
– منطقه اطراف رودخانه زاينده رود : 100 حلقه چاه (چاههاي شماره 76تا175)
در جدول (2) پيوست، موقعيت (طول وعرض جغرافيايي) چاههاي مورد نمونه‌برداري به همراه پارامترهاي کيفي اندازه‌گيري شده، آمده است.
در بخش (ب)، از دادههاي تعداد 300 حلقه چاه در
