مدل‌‌‌سازی کمّی توزیع نیترات در آبخوان دشت اردبیل با استفاده از منطق فازی

در دهه‌های اخیر آلودگی آب‌های زیرزمینی با نیترات در اثر افزایش استفاده از کودهای نیتراته، منابع آب شرب را با یک مشکل رو به رشد مواجه کرده است. دشت اردبیل دارای وسعتی حدود 900 کیلومتر مربع است که بیشترین بهره‌برداری آب در این دشت، از منابع آب زیرزمینی و از طریق چاه‌ها صورت می‌گیرد. در بررسی‌های کیفی مشخص شد‌‌‌ که آبخوان دشت اردبیل در برخی از نقاط دارای مقادیر زیادی نیترات است. هدف از این پژوهش، مدل‌سازی توزیع غلظت نیترات در محدودۀ آبخوان دشت اردبیل است. برای این منظور اقدام به نمونه‌برداری از 61 حلقه چاه بهره‌برداری با توزیع مناسب منطقه‌ای شد‌‌‌ که 45 نمونه‌ برای مدل‌سازی و 16 نمونه برای اعتبارسنجی مدل به کار برده شد. برای مدل‌سازی با استفاده از منطق فازی، از مدل ساجنو استفاده شد‌‌‌ که شامل سه مرحله بود: 1. تعیین ساختار داده‌ها از طریق خوشه‌بندی؛ 2. ارتباط داده‌های ورودی به خروجی‌های مدل از طریق تعریف قوانین یا رول‌ها و 3. تخمین پارامترهای مدل از طریق بهینه‌سازی حداقل مربعات خطا. برای اعتبار‌دهی به روش استفاده‌شده، نتایج مدل منطق فازی با نتایج کریجینگ مقایسه شده است. نتایج نشان داد که استفاده از منطق فازی برای مدل‌سازی توزیع مکانی روشی کارا و به خصوص در مناطق با وسعت زیاد که فاصلۀ بین نقاط نمونه‌برداری زیاد است دارای عملکرد بهتری است. خروجی نهایی مدل توزیع غلظت نیترات نشان می‌دهد که غلظت نیترات در بخش‌هایی از حاشیۀ شمالی و جنوب‌غربی دشت، بالای 10 میلی‌گرم بوده و حدود 17 درصد آبخوان را به خود اختصاص می‌دهد. از این نقشه می‌توان در مدیریت کاربری آب برای مصارف شرب استفاده کرد و برای بهبود کیفیت آب در این مناطق تمهیدات مناسب را در آینده در نظر گرفت.