کاربرد مدل‌های الگوریتم ژنتیک و شبکه‌های عصبی مصنوعی در مدیریت کمی- کیفی منابع آب زیرزمینی

شهر کاشان یکی از مهمترین شهرهای مرکزی ایران، واقع در کویر مرکزی است که میزان سالانه آب آن برای مصارف شهری ۴۲ میلیون متر مکعب می باشد . آب برگشتی مصارف شهری و کشاورزی از مهمترین منابع آلودگی این آبخوان می باشند . همچنین، برداشت بیش از اندازه آب از این آبخوان، منجر به کاهش عمق، تا یک متر در سال شده است . این مقاله با ارائه یک نگرش سیستماتیک به منابع سطحی و زیرزمینی منطقه مورد مطالعه، ساختار جدیدی را جهت تدوین سیاست های مدیریت کمی و کیفی پایدار آبخوان کاشان، ارائه می نماید . به منظور برنامه ریزی کمی و کیفی سیستم، یک مدل بهینه سازی الگوریتم ژنتیک با تابع هدف تامین آب مورد نیاز کشاورزی، کاهش هزینه های پمپاژ و کنترل نوسانات قابل توجه سطح آب زیرزمینی توسعه داده شده است . به منظور یافتن توابع پاسخ آبهای زیرزمینی منطقه، یک مدل ریاضی برای شبیه سازی کمی و کیفی آبخوان کاشان تدوین شده و با استفاده از اطلاعات موجود مربوط به نوسانات سطح آب زیرزمینی و تغییرات غلظت آلاینده ها در آن، واسنجی و صحت سنجی شده است . نتایج اجراهای مکرر مدل جهت آموزش شبکه عصبی مورد استفاده قرار گرفته است . معادلات مربوط به شبکه آموزش داده شده به عنوان معادلات پاسخ آبخوان در مدل بهینه سازی الگوریتم ژنتیک مورد استفاده قرار گرفته اند . نتایج، نشان دهنده کارایی این مدل و اهمیت جامع نگری در بهره برداری کمی و کیفی از آبخوان کاشان می باشد .

کلیدواژه ها:

برنامه‌ریزی کمی و کیفی ، آبخوان کاشان ، شبیه‌سازی کمی و کیفی ، الگوریتم ژنتیک