مقايسه دو روش فازي و قطعي در ارزيابي كيفيت آب شرب دشت بيلوردي

Comparison of Fuzzy and Deterministic Methods in Evaluation of the Quality of Bilverdi Plain Drinking Water

زمینه و هدف: سلامتی انسان بیش از هر چیز، به آب شرب سالم و بهداشتی بستگی دارد. در دشت بیلوردی تنها منبع آب شرب مصرفی، آب‌های زیرزمینی است كه در بعضی نقاط از كیفیت پایینی برخوردار است، لذا آب شرب این منطقه از نظر كیفیت نیاز به بررسی دقیق دارد و در این تحقیق، با دو روش فازی و قطعی مورد ارزیابی قرار گرفت. روش بررسی: در مهر سال 1392 تعداد 15 نمونه از نقاط مختلف دشت بیلوردی برداشته شدند و غلظت كاتیون‌ها و آنیون‌های اصلی، نیترات، فلوئور و برخی پارامترهای فیزیكی آب در آزمایشگاه آب‌شناسی دانشگاه تبریز اندازه‌گیری شدند. جهت بررسی كیفیت شرب، نخست از دیاگرام شولر در محیط GWW و سپس از سیستم استنتاج فازی در محیط MATLAB استفاده‌ كرده و نتایج آنها با هم مقایسه شدند. یافته‌ها: براساس نتایج، در روش قطعی، كیفیت آب شرب در بازه خوب تا كاملا نامطبوع دسته‌بندی شد ولی در ‌روش فازی، علاوه بر بیان كیفیت آب، درصد قابلیت شرب نمونه‌ها نیز ارائه‌ شد، بطوری‌كه شش نمونه‌ با درصد اطمینان 13/8 تا 14/7، پنج نمونه با درصد اطمینان 50 و چهار نمونه با درصد اطمینان 73 تا 85، به ترتیب در گروه‌های غیرقابل‌ قبول، قابل ‌قبول و مطلوب برای شرب قرار گرفتند. نتیجه‌گیری: نتایج، حاكی از دقت و توانایی بالای روش فازی نسبت به روش قطعی است، چون عدم قطعیت‌های موجود در مراحل مختلف نمونه‌برداری، آنالیز و تحلیل نتایج را پوشش می‌دهد و همه پارامترهای مؤثر بر كیفیت آب را در ارزیابی لحاظ می‌‌كند، همچنین برای قابلیت شرب آب، درصد اطمینان ارائه می‌دهد.

Background and Objective: Human health depends on clean and safe drinking water more than anything. In Bilverdi Plain, the main source of drinking water is groundwater that has got a low quality in some places. Therefore, the drinking water of this area needs detailed evaluation of quality. In this research, the drinking water of Bilverdi Plain was evaluated based on fuzzy and deterministic methods. Materials and Methods: Totally, 15 samples were collected from different places in September 2013. Major water ions including fluoride and nitrate of the samples taken were measured at hydrological lab of University of Tabriz. To check the quality of water, Schoeller diagram in GWW environment and MATLAB software in fuzzy inference system were used and their results were compared with each other. Results: Based on the results in deterministic method, the quality of drinking water was classified ranging from good to undesirable. However, in fuzzy method in addition to water quality, the potability confidence of samples was offered in which water in six samples with reliability percent from 13.8 to 14.7; in five samples with 50% confidence level and in four samples with confidence percent from 73 to 85 were desirable, acceptable and unacceptable respectively. Conclusion: The results show the higher accuracy and capability of fuzzy method rather than deterministic method. Because it is proper to deal with uncertainty in the different parameters and all effective parameters on water quality could be considered together in the evaluation and it offers confidence level for potability of water.