استفاده از روش‌های مختلف فازی برای بهینه‌سازی مدل دراستیک در ارزیابی آسیب‌پذیری آبخوان، مطالعه موردی: آبخوان دشت تبریز

Abstract

با توجه به تمرکز جمعیت، فعالیت‌های کشاورزی و کارخانه‌های صنعتی در دشت تبریز، ارزیابی آسیب‌پذیری آبخوان این دشت برای توسعه، مدیریت، ‌تصمیمات کاربری اراضی و جلوگیری از آلودگی آب‌های زیرزمینی ضرورری به نظر می‌رسد. در این پژوهش، آسیب‌پذیری آبخوان پیچیده دشت تبریز در برابر آلودگی به کمک مدل دراستیک در محیط GIS بررسی شده و بهینه‌سازی این مدل توسط روش‌های مختلف فازی صورت گرفت. در مدل دراستیک از پارامترهای مؤثر در ارزیابی آسیب‌پذیری سفره آب زیرزمینی شامل ژرفای سطح ایستابی، تغذیه خالص، جنس محیط آبخوان، نوع خاک، شیب توپوگرافی، مواد تشکیل‌دهنده ناحیه غیراشباع و هدایت هیدرولیکی استفاده می‌شود که به‌صورت هفت لایه در نرم‌افزار ArcGIS تهیه شدند و با وزن‌دهی و رتبه‌بندی و تلفیق این هفت لایه، نقشه نهایی آسیب‌پذیری آب زیرزمینی نسبت به آلودگی تهیه و شاخص دراستیک برای منطقه بین 40 تا 126 برآورد شد. برای صحت‌سنجی مدل، از داده‌های غلظت نیترات در آب زیرزمینی منطقه استفاده شد که نشان داد همبستگی نسبی بین غلظت نیترات و مدل دراستیک تهیه شده وجود دارد. به منظور بهینه‌سازی مدل دراستیک، از روش‌های فازی ساجنو، ممدانی و لارسن استفاده گردید. برای این منظور، پارامترهای دراستیک به‌عنوان داده‌های ورودی و شاخص آسیب‌پذیری به‌عنوان خروجی برای مدل‌های فازی تعریف شدند و مقادیر نیترات مربوطه به دو دسته آموزش و آزمایش تقسیم شد. شاخص آسیب‌پذیری مربوط به مرحله آموزش با مقادیر نیترات مربوطه تصحیح گردید و پس از آموزش مدل، با استفاده از مقادیر نیترات نتایج مدل‌ها در مرحله آزمایش مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج به‌دست آمده از مدل‌های مختلف فازی نشان دادند که روش فازی ساجنو روشی کارآ و مفید برای بهینه‌سازی مدل دراستیک است. بر اساس مدل نهایی، نواحی خاوری منطقه در محدوده شهر تبریز دارای بیشترین میزان پتانسیل آلودگی می‌باشند.