تحلیل سطح تغذیه گرایی مخزن سد شیرین دره با استفاده از رویکرد آنتروپی فازی

تغذیه‌‌گرایی فرایندی طبیعی است که افزایش دخالت‌‌های انسانی سبب تسریع این پدیده و کاهش سریع کیفیت آب و پیر شدن مخزن سد می‌‌شود و همواره یکی از مهمترین مشکلات مخازن در دنیا بوده است. از آنجایی که تعیین سطح تغذیه‌‌گرایی مخزن امری پیچیده و مبهم است در این تحقیق از تحلیل ترکیبی فازی با روش وزن‌‌دهی آنتروپی برای تعیین سطح تغذیه‌‌گرایی در مخزن سد شیرین‌‌دره در استان خراسان شمالی و در یک بازه زمانی یک ساله استفاده شده است. به همین منظور از مقادیر فازی‌‌ شده متغیرهای اصلی شامل غلظت کلروفیل آ، فسفر کل، اکسیژن اشباع و نیتروژن کل برای تعیین تابع عضویت و از روش آنتروپی شانون برای تعیین وزن‌‌ متغیرهای شاخص استفاده شد. در نهایت، نتایج این رویکرد با نتایج روش توزیع یکسان و روش کارلسون مقایسه شد. نتایج نشان داد که مخزن سد در ماه‌‌های آذر تا اسفند در شرایط الیگوتروفیک، در ماه آبان مزوتروفیک و در بقیه ماه‌‌ها در سطح یوتروفیک قرار دارد. با توجه به قابلیت این رویکرد که قادر به بیان درجه قطعیت و شدت هر سطح در ماه‌‌های مختلف است مشاهده شد که ماه‌‌های تیر، مرداد و شهریور با بیشترین قطعیت، مخزن را در شرایط یوتروفیک شدید قرار می‌‌دهند. همچنین نتایج رویکرد به کار گرفته شده در مقایسه با روش کارلسون و فازی با توزین یکسان منطقی و واقع‌‌بینانه‌‌تر است.

Eutrophication Level Analysis of Shirin Darreh Dam Reservoir Using EntropyBased Fuzzy Approach

Eutrophication is a natural process which can be increased by human interferences and finally lead to water quality degradation and reservoir aging, and always is one of the challenging problems of reservoir across the world. Since determining of the trophic status of the reservoir is a complex and intriguing process, this study used fuzzy synthetic evaluation method with entropy weighting technique to determine eutrophication level in the Shirindarreh dam reservoir in the North Khorasan province for a one year period of time. To this end, fuzzified data of main variable including chlorophylla concentration, total phosphorous, saturation oxygen and total nitrogen were used to determine membership function and the Shannon entropy technique was used for weighting index variables. Finally, results of this approach was compared with the results of equal weighting technique and Carlson method. The results showed that from December to March the reservoir was in oligotrophic status, during November in mesotrophic status and during other months it experienced an eutrophic condition. Considering the capability of this approach to express the degree of certainty and intensity at different levels and months, it was observed that July, August and September have the highest eutrophication level with most degree of certainty. Also, this approach has reasonable and realistic results in comparing with Carlson method and equal weighting fuzzy technique.