کلاس بندی و مدل سازی مبتنی بر محاسبات نرم کیفیت آب رودخانه کارون: ایستگاه های آب سنجی گتوند و اهواز

نویسندگان
doi
10.22055/jise.2024.45876.2114
چکیده

بررسی تغییرات کیفیت آب‌های سطحی همواره یکی از موضوعات مهم برای استفاده به­منظور شرب، کشاورزی و صنعت بوده است از این رو آلودگی آب رودخانه­ها در سال‌‌های گذشته ‌‌می‌تواند خطری جدی برای انسان و اکوسیستم‌‌های طبیعی منظور شود. در این تحقیق به مطالعه کیفیت آب رودخانه کارون که یکی از بزرگترین منبع تأمین آب سطحی بخش­های مختلف استان خوزستان می­باشد در ایستگاه‌ آب­سنجی گتوند واقع در پایین دست سد گتوند و ایستگاه‌ آب­سنجی اهواز طی سال‌‌های آبی 1385 تا 1399 پرداخته شد. به ­ منظور بررسی کیفیت آب از نمودارهای سری زمانی پایپر، شولر و دوروف استفاده گردید . نتایج کیفی آب رودخانه کارون در نمودار پایپر ایستگاه گتوند نشان می­دهد نمونه‌های آب دارای تیپ کلروره سدیک است. همچنین اختلاف پارامترهای کیفیت آب رودخانه کارون در دوره‌های خشک (فروردین تا شهریور) و مرطوب (مهر تا اسفند) در ایستگاه گتوند 20 درصدی و در ایستگاه اهواز 10 درصدی می­باشد. همچنین روش تجزیه و تحلیل مؤلفه اصلی نشان داد که تقریباً در هر دو ایستگاه 70 درصد تغییرات کیفیت آب توسط دو عامل اول اتفاق می­افتد. در ایستگاه گتوند بیشترین تغییرپذیری در پارامترهای ( TDS ، Ec ، Na + ، - Cl و So 4 ) در دوره مرطوب رخ داده است. مهم‌ترین پارامتر مؤثر ورودی در پیش­بینی مقدار TDS در ایستگاه اهواز با استفاده از مدل رگرسیون چند متغیره و درخت تصمیم پارامتر Na + بوده است. نتایج به­دست آمده از تحلیل رگرسیونی پارامتر TDS در ایستگاه هیدرومتری اهواز نشان می­دهد که مدل‌های یادگیری ماشین می­توانند به­عنوان یک ابزار توانمند در پیش‌بینی کیفیت آب سطحی در موارد فقدان اندازه گیری این پارامتر مورد استفاده قرار گیرند به نحوی که عملکرد مدل درخت تصمیم با ضریب تعیین 97/0= R 2 و مدل رگرسیون چند متغیره با ضریب تعیین 95/0= R 2 در پیش بینی این پارامتر بوده است.