ارزيابي كيفيت آب زيرزميني با استفاده از روش‌هاي مقدار آنتروپي وزني مشترك (EWOV) و تحليل مجموعه‌هاي جفت شده (SPA) (مطالعه موردي، دشت سرايان)

Groundwater Quality Assessment Using Entropy Weighted Osculating Value and Set Pair Analysis Methods (Case study, SARAYAN plain)

زمينه و هدف: با افزايش فعاليت­هاي انساني، شدت فشارهاي وارده بر منابع آب زيرزميني افزايش يافته است. از آن‌جا سفره‌هاي زيرزميني تأمين­كننده بخش اعظم مصارف آب شرب مي‌باشند، ارزيابي صحيح اين منابع ضروري توجه است. با توجه به عدم دقت بازه‌هاي استاندارد كيفي، ارايه روشي كه منجر به نتايج قابل اطمينان گردد، مي­تواند با ارزش باشد. لذا در اين مطالعه دو رويكرد مقدار آنتروپي وزن مشترك (EWOV)[1] و تحليل مجموعه­هاي جفت شده (SPA)[2] جهت ارزيابي كيفي آبخوان با استفاده از مفاهيم فازي و تئوري آنتروپي پيشنهاد گرديد. روش بررسي: جهت ارزيابي كيفي سفره آب زيرزميني بر مبناي دو رويكرد پيشنهادي بدين صورت عمل گرديد كه در روش EWOV برمبناي بازه­بندي كيفي قطعي و فاصله اقليدسي هر پارامتر از مقدار استاندارد خود، رتبه كيفي نمونه‌ها تعيين مي‌شود. در روش SPA براساس بازه­هاي فازي هر پارامتر، نمونه‌ها مورد ارزيابي قرار مي‌گيرند. جهت بررسي كارايي اين دو رويكرد، از 21 نمونه كيفي مرتبط با دشت سرايان استفاده گرديد. يافته‌ها: با اجراي دو رويكرد پيشنهادي و استخراج نتايج رده­بندي كيفي نمونه­ها مي­توان دريافت كه در دوره، تر با استفاده از روش EWOV، 42 درصد نمونه در رده متوسط قرار گرفته‌اند. با اعمال عدم قطعيت در رده‌هاي كيفي، اين ميزان درصد از نمونه‌هاي پايش‌شده داراي رده كيفي قابل قبول مي‌باشند. بررسي رده كيفي نمونه­ها با توجه به موقعيت مكاني آن­ها در سطح دشت حاكي از هماهنگي نتايج روش SPA با شرايط طبيعي حاكم بر آبخوان مي‌باشد. نتايج روش SPA نشان مي­دهد كه بخش­هاي شمال غربي، شمال و ميانه دشت از كيفيت خوب و قابل قبولي جهت مصرف شرب برخوردار بوده و 42 و 74 درصد نمونه­ها به ترتيب در فصول تر و خشك در رده كيفي قابل قبول و قابل قبول تا متوسط جهت مصرف شرب قرار دارند. بحث و نتيجه‌گيري: مقايسه نتايج دو روش SPA و EWOV نشان‌دهنده دقت مناسب درجه كيفي ارايه شده توسط روش SPA و منطبق بودن آن با خصوصيات هيدروژئولوژيكي آبخوان (همانند نمونه‌هاي شماره 15P و 11P) بوده و به عنوان روش برتر در ارزيابي كيفي منابع آب زيرزميني توصيه مي­شود.

Background and Objective: The pressure on groundwater resources greatly increased with increase of human activities. Since the aquifers are majority drinking water supply, the correct evaluations of these resources are necessary. Due to the uncertainty of water quality standard ranges, a method that leads to reliable results can be valuable. So in this study, two approaches as EWOV and SPA was proposed in order to groundwater quality assessment using fuzzy concepts and entropy theory. Method: For qualitative evaluation of groundwater resources, two proposed approach are considered. In the EWOV method based on Euclidean distance between each parameter and their standard, the quality ratings of each sample is determined using certain quality ranges. In the SPA method, the samples are evaluated based on fuzzy interval of each parameter. To evaluate the effectiveness of the two approaches, the 21 samples of SARAYAN plain were used. Findings: With implementation of the proposed approachs and extract the results of quality rankings samples can be found that the 42 percentage of the samples in wet period were in the mid-range class using EWOV method. By applying the uncertainty in quality classes, these percentages of monitored samples have acceptable quality level. Samples quality rankings study due to its location in the plains shows the results of SPA are more coordination with natural conditions of the aquifer. The results of the SPA method imply that the parts of the northwest, north and mid-plains are good and have acceptable quality for drinking consumption. Also, 42 and 74 percent of samples are located in quality classification of acceptable and acceptable to moderate in the wet and dry seasons, respectively. Discussion and Conclusion: Comparison of two methods result are indicative the appropriate precision of quality ranking offered by the SPA method and being consistent with the hydrogeological characteristics of the aquifer (such as P11 and P15). So, SPA as a preferred method in quality assessment of groundwater is recommended.