بهبود مدل DRASTIC با برنامه‌ریزی بیان ژن در تعیین آسیب پذیری آبخوان به نیترات مطالعه موردی: آبخوان دشت کرمانشاه

چکیده مقاله

آلودگی منابع آب زیرزمینی به علت نفوذ آلاینده¬ها از سطح زمین به سامانه آب زیرزمینی به¬ویژه در مناطق خشک و نیمه-خشک که با کمبود کمی و کیفی منابع آب روبه¬رو هستند، یکی از معضلات جدی به شمار می¬آید. بنابراین ارزیابی آسیب-پذیری آب زیرزمینی به منظور شناسایی مناطق دارای پتانسیل بالای آلودگی برای مدیریت منابع آب زیرزمینی امری ضروری است. در این پژوهش آسیب¬پذیری آبخوان دشت کرمانشاه در برابر آلودگی با استفاده از روش دراستیک مورد بررسی قرار گرفت. در مدل دراستیک هفت متغیر مؤثر در آسیب¬پذیری که شامل عمق سطح ایستابی، تغذیه¬ی خالص، محیط آبخوان، محیط خاک، توپوگرافی، محیط غیراشباع و هدایت هیدرولیکی است، به صورت هفت لایه¬ی رستری تهیه و پس از رتبه¬دهی و وزن¬دهی شاخص دراستیک تعیین، که مقدار آن ما بین 45 تا 115 حصول گردید. بنابراین هدف اصلی این پژوهش بهبود مدل دراستیک با استفاده از مدل بیان ژن که یکی از مدل¬های هوشمند که عملکرد خوبی را از خود نشان داده است و به صورت ترکیبی می¬تواند با مدل¬های دیگر هماهنگ شده و نتایج مورد پذیرشی را ارائه دهد استفاده گردید. بدین منظور متغیرهای دراستیک با طول دوره¬ی آماری 20 ساله (1378-1398) به عنوان ورودی مدل و غلظت نیترات به عنوان خروجی مدل تعریف شد. در مدل GEP داده¬ها به دو دسته آموزش و آزمایش تقسیم و با استفاده از شاخص¬های آماریR2 ،NRMSE و MAE نتایج شبیه¬سازی مدل بیان ژن مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاکی از توانایی بالای مدل در برآورد غلظت نیترات و بهبود مدل DRASTIC را داشت. برای صحت¬سنجی و بهبود مدل DRASTIC از روش امتیازبندی شاخص آماریR2 استفاده گردید. با حذف دو شاخص S و T فرمول اصلاح شده شاخص دراستیک بر پایه¬ی وزن¬دهی به صورت (5D , 4R, 5A , 5I, 4C) حاصل گردید.