ارزيابي و مقايسه كيفيت آب با استفاده از روش هاي تحليل رابطه خاكستري و NSFWQI در مخزن سد شيرين دره

Evaluation and comparison of water quality using gray relational analysis and NSFWQI in Shirin-darreh dam reservoir

زمينه و هدف: كيفيت آب از موضوعات مهمي است كه با توسعه اقتصادي و اجتماعي، اهميت زيادي يافته و علاوه بر هزينه­ هاي هنگفت بهبود آب شرب، مخاطرات سلامت انسان‌ها و محيط ­زيست را نيز به همراه دارد. سد شيرين­ دره با اينكه مدت كوتاهي از ساختش مي­ گذرد ولي مشكلات ناشي از بهره­ برداري از آن، بخش محيط ­زيست و سلامت آب را دچار چالش ساخته است. روش بررسي: از آنجايي­ كه كيفيت آب تحت تاثير فرايندهاي پيچيده و متغيرهاي متعددي قرار مي ­­گيرد، از متغيرهاي روش NSFWQI (National Sanitation Foundation Water Quality Index) به‌صورت ماهانه و در بازه زماني آذر ماه 1390 تا آبان ­ماه 1391 استفاده شد تا كيفيت آب مخزن در چارچوب فرايند تحليل رابطه خاكستري بررسي و با نتايج روش NSFWQI مقايسه صورت گيرد. همچنين با توجه به اهميت وزن متغيرها، از روش آنتروپي Shannon استفاده گرديد. يافته ­ها: نتايج نشان داد كه در روش تحليل رابطه خاكستري از ماه­ هاي آبان 1390 تا ارديبهشت 1391 و در روش NSFWQI از مهر 1390 تا فروردين 1391 كيفيت آب متوسط و در بقيه ماه ­ها بد است. در روش تحليل رابطه خاكستري، بيشترين مقدار شاخص مخزن مربوط به ايستگاه 3 و بهمن 1390 با مقدار 64/2 و بدترين كيفيت آب مربوط به ايستگاه 4 و مرداد 1391 با مقدار 39/2 است. در روش NSFWQI نيز بيشترين مقدار شاخص مخزن مربوط به ايستگاه 3 و بهمن 1390 با مقدار 68/7 و بدترين كيفيت آب مربوط به ايستگاه 1 و مرداد 1391 با مقدار 39/1 است. نتيجه ­گيري: هرچند بين دو روش تفاوت چنداني وجود ندارد ولي با توجه به انطباق بيشتر نتايج روش تحليل خاكستري با وقايع آب و هوايي و كاربري بالادست سد، استفاده از اين روش توصيه مي ­گردد. ضمنا با توجه به كيفيت بد آب مخزن در بعضي ماه ­ها ضروري است كه منابع آلاينده ورودي در بالادست سد شناسايي و بعد از تهيه نقشه پهنه­ بندي مناطق بحراني، اقدامات كنترلي انجام پذيرد.

Background and Objective: Water quality is one of the issues that is of great importance to economic and social development due to the high costs of providing healthy drinking water and its risk to human health and the environment. For instance, although only a short time has passed since the construction of the Shirin-darreh dam, the problems arising from its exploitation have challenged the environmental sector and the health of the water. Materials and Methods: Water quality is affected by complex processes and various variables. Accordingly, NSFWQI input variables at monthly intervals collected at the dam reservoir during December 2011 - November 2012 was used to evaluate the water quality of the reservoir based on the grey relational analysis process. The results were compared with the results of the NSFWQI method. Also, the Shannon Entropy method was used, considering the importance of weight of variables in different methods. Results: The results showed that the water quality in the grey analysis method from November 2011 to May 2012 and in the NSFWQI method from October 2011 to April 2012 was moderate and in the remaining months was bad. In the grey analysis method, the highest reservoir value was related to Station 3 and month of February 2012 with a value of 64.2 and the worst water quality was related to Station 4 and month of August 2012 with a value of 39.2. Also, In NSFWQI method, the highest reservoir value was related to station 3 and month of February 2012 with a value of 68.7, and the worst water quality was related to Station 1 and month of August 2012 with a value of 39.1. Conclusion: Although there was no significant difference between the two methods, due to the greater adaptability of the results of the gray analysis method with the weather events and upstream conditions of the dam, this method is recommended. Due to the relative inadequacy of Shirin-darreh reservoir water in some months, it is essential that the source of pollutants from upstream areas is identified. After identification of the hotspots and preparation of the critical areas map, the appropriate control measures could be implemented.