ارزيابي كيفيت آب زيرزميني براي مصارف شرب با استفاده از مدل استنتاج فازي (مطالعۀ موردي: دشت مرودشت)

Groundwater quality assessment for drinking water using fuzzy inference model (case study: Marvdasht Plain)

آب هاي زيرزميني از منابع مهم بهره برداري در مناطق خشك و نيمه خشك‌اند. برداشت بي رويۀ آبهاي زيرزميني و افزايش آلودگي هاي زيست محيطي، سبب شده كه بررسي كيفيت آب هاي زيرزميني اين دشت امري مهم تلقي شود. در مطالعۀ حاضر با توجه به قابليت هاي روش فازي سعي بر مقايسۀ روش هاي مرسوم قطعي و مدل استنتاج فازي ممداني شده است. از داده هاي 30 حلقه چاه عميق و نيمه عميق طي سال آبي 1389ـ 1390 به منظور بررسي كيفيت آب شرب دشت مرودشت استفاده شده و با طراحي يك سيستم استنتاج فازي با استفاده از توابع عضويت و تركيب اين توابع بر اساس قوانين «اگر_آن‌گاه» فازي كيفيت نهايي آب از نظر شرب تعيين شده است. با توجه به نتايج پژوهش در روش قطعي تعداد نُه، 10 و 11 چاه به‌ترتيب در ردۀ مطلوب، قابل قبول و غيرقابل قبول قرار گرفته، اين در حالي است كه در روش ارزيابي استنتاج فازي به‌ترتيب هشت، نُه و 13 چاه در ردۀ مطلوب، قابل قبول و غيرقابل قبول قرار گرفته است؛ كه تفاوت اين دو روش را مي توان به مقادير فراسنجه اي كيفي حدي در نظر گرفت. پهنه بندي شاخص كيفي آب زيرزميني دشت نشان داد بيشترين مساحت اختصاص داده شده مربوط به كيفيت غيرقابل قبول كه براي روش استنتاج فازي 50/83 درصد و براي روش قطعي 51/45 درصد برآورد شده و طبقۀ مطلوب در روش قطعي و فازي به‌ترتيب 28/76 و 26/85 درصد و طبقۀ قابل قبول نيز در روش قطعي و فازي به‌ترتيب 19/79، 22/33 درصد است. اعتبارسنجي با استفاده از روش ميـانگين نـسبي مربـع خطاها (RMSE) براي دو روش قطعي و فازي به‌ترتيب برابر با 12/98 و 8/68 به دست آمده است؛ بنابراين روش استنتاج فازي را ميتوان ابزاري ساده و مفيد براي سنجش كيفيت آب براي مصارف شرب معرفي كرد.

According to the capabilities of fuzzy method and its applications in a variety of engineering problems and decision-making under uncertainty, in this study, we compared the conventional methods is definitive and Mamdani fuzzy inference model. In this study, data from 30 deep and semi-deep wells in the year 1390 _ 1389 to assess the water quality of drinking plain water is used. and design a Fuzzy Inference System using membership functions and combines these functions according to the rules "if-then" fuzzy final quality of drinking water is determined. and later extended to the fuzzy and deterministic values, zoning groundwater quality index showed. The largest area dedicated to unacceptable quality for fuzzy inference method and 50.83 percent to 51.45 percent, is the definitive method. The desirable category in the definitive method and fuzzy 28.76 and 26.85 percent respectively and floor acceptable in certain ways and fuzzy, respectively, 19.79, 22.32 percent respectively. Fuzzy inference can be drawn that a suitable alternative method for assessing water quality associated with the uncertainty that has been taken into account.