ارزيابي كاربرد سيستم استنتاج فازي ممداني در تحليل كيفيت آب زيرزميني، مطالعه موردي:آبخوان طبس

Evaluating Mamdani Fuzzy Inference System Usage in the Analysis of Groundwater Quality, Case Study: Tabas Aquifer

طبقه‌بندي و شناسايي كيفيت آب زيرزميني يكي از اهداف مهم در مديريت منابع آب مي‌باشد. در روش‌هاي مرسوم، از مجموعه‌هاي قطعي با استفاده از حدود تعيين شده توسط سازمان‌هاي مختلف براي طبقه‌بندي پارامترهاي كيفي آب زيرزميني استفاده مي‌كنند. يكي از مشكلات تصميم‌گيريدر مورد كيفيت آب با استفاده از اين روش‌ها وجود انواع عدم قطعيت‌ها در همه مراحل، از نمونه برداري تا بررسي و تحليل نتايج مي‌باشد.از سوي ديگر، استانداردهاي تعيين شده توسط هر سازمان داراي عدم قطعيت‌هايي مي‌باشند، زيرا اين مقادير از برون‌يابي داده‌هاي آزمايش‌هايي كه از مطالعات موردي انجام شده است بدست آمده‌اند. در سالهاي اخير، توانايي روش‌هاي مبتني بر منطق فازي در لحاظ كردن عدم قطعيت‌ها در مسايل مختلف زيست محيطي به اثبات رسيده است. در مطالعه حاضر، از يك روش جديد مبتني بر سيستم استنتاج فازي ممداني جهت ارزيابي كيفيت آب زيرزميني در آبخوان طبس استفاده شد. در اين روش از 10 پارامتر شيميايي اندازه‌گيري شده در 28 نمونه آب زيرزميني استفاده شد. اين پارامترها، بر اساس اهميت‌شان در كيفيت آب از نظر شرب، به سه گروه تقسيم شدند. سپس اين گروه‌ها، بر اساس قوانين "اگر–آنگاه" فازي با يكديگر تركيب شدند و كيفيت نهايي آب تعيين گرديد. نتايج مطالعه نشان داد كه 18 مورد از اين نمونه‌ها با سطح اطميناني بين 34 تا 100 درصد در رده مطلوب، 7 نمونه با سطح اطمينان بين 45 تا 95 درصد در گروه قابل قبول و 3 نمونه با سطح اطمينان بين 76 تا 92 درصد در محدوده نامطلوب براي مصارف شرب قرار دارند.

Classification and identification of groundwater quality is an essential task for meeting the goals of water resources management. Traditional classi?cation methods of the water quality parameters use crisp set with prescribed limits of various organizations. One of the decision making problems about water quality using methods is facing various uncertainties from sampling to analysis of results. On the other hand, prescribed limits of each organization have uncertainties; because these values had obtained from extrapolation of test data that has been done in case study. Recent years have proven fuzzy-logic-based methods capability controlling uncertainties in different environmental problems. The present study utilized a newly devised Mamdani fuzzy inference system to assess groundwater quality in Tabas aquifer. This method made use of 10 measured chemical parameters in 28 samples of groundwater. These parameters categorized in three groups based on their importance in water quality to drinking purposes. Then, these groups were combined based on fuzzy “IF – THEN” rules and final water quality was determined. The results showed that 18 groundwater samples were in the “Desirable” class with a certainty level of 34-100%, and 7 samples were in the “Acceptable” group with a certainty level of 45-95%, and 3 samples were in the “Non-acceptable” category with a certainty level of 76-92% for potable purposes.