بررسي تغييرات كيفي آب رودخانۀ زاينده‌رود با استفاده از منطق فازي

Study on the qualitative changes in water of Zayandeh Rood River using fuzzy logic

رشد فزايندۀ جمعيت و نياز اين جمعيت به محصولات كشاورزي و محدوديت آب براي توليدات كشاورزي مسألۀ كم‌آبي را به‌گونه‌اي بسيار جدي فرا‌روي كشورمان قرار داده است. آمار بيانگر اين است كه سرانۀ آب كشور از 4000 تا 5000 مترمكعب در دهۀ30 شمسي به حدود 1431 مترمكعب در شرايط حاضر رسيده است و درصورت تداوم روند كنوني به كمتر از 1000 مترمكعب در سال 1400 خواهد رسيد. در صورتي كه جمعيت استان اصفهان از 1231204 نفر در سال 1335 به 4879312 نفر در سال 1390 رشد جمعيت داشته است. داده‌هاي تحقيق، دوازده عنصر كيفي آب شامل شوري، اسيديته، سديم، بيكربنات، موادجامد محلول،كلسيم، منيزيم، پتاسيم، نسبت جذب سديم، كلر، نيترات و سولفات را تشكيل مي‌دهند. كاتيون‌ها و آنيون‌ها براساس آمارگيري در هفت ايستگاه آب‌سنجي رودخانۀ زاينده‌رود در استان اصفهان از شركت آب منطقه‌اي اصفهان اخذ شد. بازۀ زماني داده‌ها مربوط به سال 1385 و سال‌هاي 1390 تا 1394 مي‌باشند. به‌منظور مشخص‌كردن ميزان آلودگي آب رودخانۀ زاينده‌رود، از روش تحليل طبقه‌بندي فازي استفاده شد. با تشكيل ماتريسي در ابعاد 17×760 سطر و ستون در نرم‌افزار متلب با روابط فازي، خوشه‌بندي فازي انجام شد. درنهايت نقشه‌هاي طبقه‌بندي‌شده، حد مجاز تا غيرمجاز آب رودخانه با استفاده از نرم‌افزار سامانۀ اطلاعات جغرافيايي ترسيم شدند. نتايج نقشه‌هاي طبقه‌بندي‌شدۀ آب زاينده‌رود نشان داد، از ايستگاه پل چوم تا تالاب گاوخوني مقدار همۀ عناصر كيفي آب به‌جز كلر و سولفات براي استفادۀ آب آشاميدني بالا بوده و غير مجاز مي‌باشند و حتي در بعضي ايستگاه‌هاي نزديك پاياب رودخانه براي كشاورزي و صنعت نيز آب در حد غيرمجاز اندازه‌گيري شده است.

Increasing population growth and the need of this population for agricultural products and water restriction for agricultural products has put the problem of water scarcity very seriously in our country.. Statistics show that per capita water from 4000 to 5000 cubic meters in 1330s has reached to about 1431 cubic meters in the current situation and by continuation of current trends, it would be less than 1,000 cubic meters in 1400. While the population of the province from 1231204 in 1335 had a population growth to 4879312 in 1390. Research data were twelve elements of water quality including salinity, pH, sodium bicarbonate, dissolved solids, calcium, magnesium, potassium, sodium absorption ratio, chloride, nitrate and sulfate. Cations and anions were taken based on a survey of seven hydrometric stations on Zayandeh Rood River in Esfahan regional-water authority. The periods of data are 1385 and 1390 to 1394. Fuzzy classification analysis was used to determine the extent of water pollution in Zayandeh Rood River by forming a matrix in the row and column dimensions of 760 * 17 in MATLAB software, fuzzy clustering was performed by of fuzzy relations. Finally, the classified maps of authorized to unauthorized limit in the river were drawn by GIS software. The results of classified plots from Choom Bridge to Talab-Gavkhooni show that the amount of all elements in water except chloride and sulfate are high for drinking water, and even in some stations near shoal river, these elements are high and unauthorized for agricultural and industrial purposes