مدل سازی تغییرات کیفی آب زیرزمینی در دشت زیدون با استفاده از مدل شبکه عصبی مصنوعی بهینه شده

Abstract

پژوهش حاضر به منظور شبیه‌سازی پارامترهای کیفی آب زیرزمینی دشت زیدون شامل SAR ، EC و TDS با استفاده از مدل‌های ANN و ANN-GA و درنهایت مقایسه نتایج آن‌ها با داده‌های اندازه‌گیری شده‌، انجام گرفته است. این دشت با مساحتی حدود 1034 کیلومتر مربع در جنوب غربی شهرستان بهبهان واقع شده و دارای اقلیم خشک و بیابانی است. پارامترهای ورودی مدل‌ها برای پارامتر کیفی TDS شامل سدیم، هدایت الکتریکی، کلسیم، منیزیم، سولفات و نسبت جذب سدیم و برای پارامتر کیفی SAR شامل سدیم، کل نمک‌های محلول، بی‌کربنات، کلسیم و منیزیم و برای پارامتر کیفی EC شامل کلسیم، منیزیم، سولفات، سدیم و نسبت جذب سدیم از سال 1390 تا 1397 جمع‌آوری گردید.نتایج نشان داد، در مدل ANN و ANN-GA بیشترین دقت شبیه‌سازی SAR در مدل با تابع تانژانت سیگموئید، در مدل شبیه‌ساز EC هم بیشترین دقت در مدل‌های ANN و ANN-GA به‌ترتیب مربوط به توابع محرک لگاریتم سیگموئید و تانژانت سیگموئید می‌باشد. همچنین در مدل ANN و ANN-GA بیشترین دقت شبیه‌سازی TDS به‌ترتیب در مدل با توابع محرک تانژانت سیگموئید و لگاریتم سیگموئید به‌دست آمد. به‌طوری‌که مقدار RMSE و MAE کمترین مقدار و شاخص R2 بیشترین مقدار را دارد. به‌طور کلی با توجه به نتایج بدست آمده، دقت مدل ANN-GA هم بالاتر از مدل ANN، برای شبیه‌سازی پارامترهای کیفی آب زیرزمینی دشت زیدون برآورد شده است.بنابراین استفاده از مدل شبکه عصبی مصنوعی به‌همراه الگوریتم ژنتیک ابزار مناسبی برای شبیه‌سازی پارامترهای کیفی آب زیرزمینی در حجم بالا، بدون احتیاج به اندازه‌گیری و کارهای آزمایشگاهی که نیاز به زمان و هزینه بالا دارند، می‌باشد.

Keywords

• آب زیرزمینی
• پارامترهای کیفی
• شبیه‌سازی
• مدل شبکه عصبی مصنوعی