الگوی هوشمند پایش و ارزیابی کیفیت آب زیرزمینی و سطحی حوزه آبخیز طالقان

با توجه به کمبود آب در مناطق خشک و نیمه‌خشک، پایش کیفیت و استفاده بهینه از آن اهمیت ویژه‌ای دارد. امروزه تعیین کیفیت آب به وسیله روش‌های هوش مصنوعی مناسب، امری ضروری برای مدیریت منابع آب و حفظ محیط‌زیست به‌خصوص در مناطق فاقد وسایل اندازه‌گیری کیفیت آب است. هدف از این پژوهش، ارزیابی کیفیت آب سطحی و زیرزمینی با اندازه‌گیری‌های صحرایی و مدلسازی با روش‌های یادگیری ماشین و مقایسه مدل‌ها با مقدار واقعی بود. بدین منظور از 35 ایستگاه (21 نمونه از رودخانه کرج و 14 نمونه از طالقان‌ر‌ود) نمونه سطحی و از 29 نقطه منابع آب زیرزمینی (17 نمونه چاه عمیق، 2 نمونه چاه نیمه عمیق و 10 نمونه قنات) برداشت شد. پارامترهای فیزیکوشیمایی موثر در تعیین شاخص کیفیت در آزمایشگاه تعیین گردید. شاخص کیفیت آب (irwqi) برای نمونه‌های سطحی‌ و زیرزمینی محاسبه شد. نتایج نشان داد قسمت بالا دست، میانی و جنوبی رودخانه طالقان از نظر این شاخص دارای کیفیت نسبتاً بد است. قسمت شمالی رودخانه کرج تا ایستگاه از نظر این شاخص، کیفیت نسبتاً خوب، در قسمت‌های میانی و جنوبی دارای کیفیت نسبتاً بد می‌باشد. منابع زیرزمینی در تمام مناطق نمونه‌برداری به جز‌ عباس آباد – طاهری، ‌قازان قشلاق، کردان، میدان حصارک، عظیمیه و قازان قشلاق زرنگار دارای کیفیت مناسب تا نسبتاً خوب بود. مدل شبکه عصبی مصنوعی با سه شاخص آماری (r2= 78/0، rmse= 62/6 و mea= 55/4) برای پایش کیفیت آب سطحی رودخانه طالقان انتخاب شد. مدل جنگل تصادفی با سه شاخص آماری (r2= 929/0، rmse= 270/3 و mea= 149/2) ‌برای پایش کیفیت آب سطحی رودخانه کرج انتخاب شد.