پيش بيني كيفيت آب زيرزميني دشت خانميرزا براي مصارف كشاورزي با استفاده از روش تصميم گيري درختي

Prediction of groundwater quality in Khanmirza plain using decision tree method

آب زيرزميني يكي از منابع مهم براي كشاورزي، شرب و صنعت در مناطق خشك و نيمه‌خشك به­ شمار مي­رود. بنابراين، مطالعه و مديريت اين منابع ارزشمند امري حياتي مي­باشد. به دليل اينكه پايش و بررسي كيفيت آب­هاي زيرزميني نيازمند صرف زمان و هزينه زياد است، بنابراين يافتن روشي كه بتوان با استفاده از آن و با تعداد پارامتر هيدروشيميايي محدود، طبقه كيفيت آب را پيش ­بيني نمود، موجب صرفه ­جويي در زمان و هزينه خواهد شد. هدف از اين مطالعه، پيش ­بيني طبقه كيفي آب زيرزميني دشت خانميرزا بر اساس دياگرام USSL با استفاده از روش تصميم‌گيري درختي مي­باشد. پارامترهاي شيميايي آب و همچنين بارش ماهانه و تجمعي به عنوان ورودي­ هاي مدل استفاده شدند.بدين منظور از داده‌هاي كيفي 19 حلقه چاه واقع در اين دشت، در بازه زماني 90-1370 استفاده شد.نتايج به ­دست آمده از مدل نشان داد روش تصميم­ گيري درختي قادر است تنها با استفاده از 4 پارامتر هيدروشيميايي (EC، Na، SAR و Cation) طبقه كيفيت آب را با دقت بسيار بالايي تعيين نمايد.به عبارت ديگر، براي تشخيص كلاس كيفيت آب دشت خانميرزا در آينده، اندازه ­گيري اين چهار پارامتر كافي مي­باشد كه اين مسئله باعث كاهش قابل توجه هزينه­ ها و زمان تحليل آزمايش ­ها مي‌گردد.

Groundwater is an important resource for agricultural, industrial and drinking uses in arid and semi-arid regions. Therefore, study and management of these valuable resources is necessary. Since the monitoring and investigation of groundwater quality is a time consuming and costly process, so finding a method which enables us to forecast groundwater quality with the least number of parameters lead to save money and time. The aim of this study is prediction of groundwater quality class, based on the USSL diagram in the Khanmirza plain by decision tree method. The chemical parameters and monthly and cumulative precipitation were used as model inputs. For this purpose, the water quality data of 19 wells which located in the Khanmirza plain, were used for the period 1991-2011. The results showed that decision tree method is able to classify water quality with high accuracy, based on only 4 chemical parameters (i.e. EC, Na, SAR and Cation). In the other words, in order to classify the groundwater quality of Khanmirza plain in the future, measuring these four parameters is enough, which significantly reduces the cost and time of analysis.