این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
پژوهش های حفاظت آب و خاک، جلد ۲۸، شماره ۴، صفحات ۱۶۷-۱۸۶
عنوان فارسی شناسایی مناطق بحرانی کیفیت آبهای زیرزمینی استان گلستان با استفاده از روش خوشه‌بندی فازی
چکیده فارسی مقاله سابقه و هدف: یکی از مهمترین بحرانهایی که اغلب کشورها در حال حاضر با آن روبرو هستند، مساله کاهش کیفیت منابع آبی می ‌باشد. کاهش ذخایر آب‌های زیرزمینی و افزایش آلودگی‌ها، پتانسیل استفاده از آب‌های زیرزمینی برای مصارف مختلف را به میزان قابل ‌توجهی کاهش داده است. یکی از علل اصلی افت کیفیت آبهای زیرزمینی عبارتند از نفوذ زه آب‌های کشاورزی ناشی از مصرف بی رویه ‌کود و سموم کشاورزی می باشد. همچنین صنایع که در بسیاری موارد آب‌های زیرزمینی را با آلاینده‌های شیمیائی و هیدروکربنی آلوده ‌نموده‌اند. علاوه براین عوامل، دفع فاضلاب‌ها در شهرها و روستاها از طریق چاه‌های جاذب که از انواع ویروس‌ها و باکتری‌ها تشکیل ‌شده‌اند نیز از اعوامل ایجاد آلودگی هستند برنامه پایش کیفیت منابع آب زیرزمینی می‌تواند کیفیت مناسب منابع آب برای کاربری‌های ‌مختلف را تضمین کند. بدون پایش اطلاع مستمر از کیفیت منبع آب، روند تغییرات آن، برنامه ریزی برای تخصیص بهینه برای کاربری‌های ‌گوناگون، ارزیابی اثر توسعه‌های جدید و طراحی و اجرای برنامه‌های مدیریتی امکان پذیر نمی‌باشد لذا در این تحقیق همگن بندی کیفی ‌آبهای زیرزمینی به منطور شناسایی مناطق بحرانی در استان گلستان واقع در شمال کشور ایران با استفاده ترکیب خوشه‌بندی فازی با ‌الگوریتم ژنتیک، بر روی 14 پارامترکیفی‎ ‎در سالهای 1385، 1390 و 1395 بصورت گام زمانی 5 ساله صورت گرفت.‌مواد و روشها: در این تحقیق جهت تعیین مناطق همگن برای هر سال ابتدا تعداد بهینه خوشه‌ها با استفاده از الگوریتم ژنتیک که در ‌نرم افزار متلب برنامه نویسی شده است، بدست آمد. بعد از خوشه‌بندی داده‌های کیفی، مقادیر مراکز خوشه ها از نظر کیفی با دیاگرام شولر ‌و ویلکاکس بررسی و مقایسه گردید و برای نمایش بهتر مناطق همگن ازنظر کیفیت آبهای زیرزمینی، نقشه های کلاس بندی در نرم افزار ‌GIS‌ برای منطقه تهیه و برای مطالعه ارائه شده است.‌یافته ها: نتایج نشان داد که تعداد بهینه خوشه ها در سالهای 1385، 1390 و 1395 به ترتیب 6، 5 و 6 بوده است. بررسی نقشه های ‌کلاس بندی کیفیت آب زیرزمینی نشان داد که در سال 1385، خوشه شماره 6 که 7/2 % از چاههای مورد مطالعه را شامل می شود در ‌وضعیت نامناسبی از نظر کیفیت آب زیرزمینی از نظر شرب و کشاورزی قرار دارند که این چاهها در محدوده شهرکلاله قرار دارند. ‌همچنین در سال 1390 بر اساس نتایج می توان دریافت که 8/36 درصد چاههای استان در وضعیت خوبی از نظر کیفیت پارامترهای شرب ‌و کشاورزی قرار دارند که این چاهها تقریبا در بیشتر نقاط استان وجود دارند. و 33/33 % از چاهها در وضیت متوسط از نظر کیفیت شرب ‌قرار دارند. همچنین نتایج خوشه‌بندی فازی ‌‎(FCM)‎‌ در سال 1395 نشان داد که اکثر پارامترها در خوشه 3 دارای کیفیت متوسط هستند که ‌تقریبا 55/5 درصد از چاههای استان را شامل می شوند.‌نتیجه گیری: بررسی نتایج نشان داد که وضعیت کیفیت آبهای زیرزمینی استان در سال 1385 نا مناسب بوده و در سال 1390 از وضعیت ‌مناسب تری برخوردار بوده است. ولی سال 1395 نسبت به سال 90 شاهد کاهش افت کیفیت بوده ایم لذا باید برنامه های مدیریتی مناسب ‌اتخاذ گردد. همچنین مشاهده شد که روش خوشه بندی فازی به دلیل درنظر گرفتن شرایط عدم قطعیت در تایین کلاس های سیستم طبقه ‌بندی روش مناسبی برای بررسی کیفیت و شناسایی مناطق بحرانی منابع آب زیرزمینی می باشد. ‌
کلیدواژه‌های فارسی مقاله خوشه بندی، الگوریتم ژنتیک، کیفیت آب، پایپر، ویلکاکس.‌،
عنوان انگلیسی Identification of critical areas of groundwater quality in Golestan province using fuzzy clustering method
چکیده انگلیسی مقاله Background and Objectives: One of the most important crises that most countries are currently ‎facing is the issue of reducing the quality of water resources. Reducing groundwater resources and ‎increasing pollution, reduced the potential for using groundwater for various uses. One of the main ‎reasons for the decline in groundwater quality is the impact of agricultural drainage due to the ‎excessive use of fertilizers and pesticides. Also, industries that in many cases have contaminated ‎groundwater with chemical and hydrocarbon contaminants.‎‏ ‏In addition to these factors, the disposal ‎of sewage in cities and villages through absorbent wells made up of viruses and bacteria also ‎contributes to contaminants‏.‏‎ Groundwater quality monitoring program can ensure the proper quality ‎of water resources for different uses‏.‏‎ Without monitoring, continuous reporting on the quality of ‎the water supply, its evolution, planning for optimal allocation for different uses, assessing the ‎impact of new developments, and designing and implementing management plans is not feasible.‎‏ ‏Identification of homogeneous regions in terms of groundwater quality in Golestan province of ‎northern Iran using Fuzzy Clustering Method combination with genetic algorithm (GA-FCM) was ‎performed on 14 parameters in a 5- year- time step in 2006, 2011 and 2016.‎Material and Methods: To determine the homogeneous regions for each year, the optimal number ‎of clusters was initially obtained. After data clustering in Matlab software, the results of clustering ‎were evaluated qualitatively with Schuler and Wilcox diagrams. For better representation of ‎homogeneous regions, classification maps for the study area were presented.‎Result and discussion: The results showed that the optimum numbers of clusters in 2006, 2011, ‎and 2016 were 6, 5, and 6, respectively. Analysis of groundwater quality classification maps ‎showed that in 2006, cluster no. 6, including 2.7% of the studied wells located within the city of ‎Kalaleh, is poor in terms of drinking and farming groundwater quality. Also, based on the results, it ‎can be seen that 36.8% of the wells across the province were in good condition in terms of quality ‎of drinking and agricultural parameters in 2011. Likewise, 33.33% of the wells are in a moderate ‎condition in terms of drinking quality, and the status of their groundwater has improved in terms of ‎quality since 2006. Also, the results of NSGA- FCM in 2016 showed that most of the parameters ‎‎(5.55% of the wells in the province) in the cluster 3 have a moderate quality.‎Conclusion: The findings of this study showed that the groundwater quality in the province in ‎‎2016 is lower than in 2011, so appropriate management plans should be adopted. Moreover, it was ‎observed that the fuzzy clustering method is a suitable method for assessing and identification of ‎critical region of the quality of groundwater resources, since it considers the uncertainty conditions ‎in the classes of the classification system.‎
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله خوشه بندی, الگوریتم ژنتیک, کیفیت آب, پایپر, ویلکاکس.‏
نویسندگان مقاله فریبا پوراحمدی |
دانشجوی کارشناسی‌ارشد مهندسی منابع آب، دانشکده آب و خاک، دانشگاه زابل.

ام البنی محمدرضاپور |
نویسنده مسئول، دانشیار دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان - دانشگاه زابل.

سلمان شریف آذری |
دانش‌آموخته کارشناسی‌ارشد مهندسی منابع آب، دانشگاه تهران.

پریسا کهخا مقدم |
مربی گروه مهندسی آب، دانشکده آب و خاک، دانشگاه زابل.

نشانی اینترنتی https://jwsc.gau.ac.ir/article_5954_f6d40448cdc9088a1fd1d190e6a6e0c5.pdf
فایل مقاله فایلی برای مقاله ذخیره نشده است
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات