Iranian Jornal of Watershed Management Science&Engineering

fa تخمین شاخص کیفیت آب رودخانه تالار با استفاده از شبکه‌های عصبی‌مصنوعی و برنامه ریزی بیان ژنی Estimation of Water Quality Index Talar River Using Gene Expression Programming and Artificial Neural Networks تخصصي Special پژوهشي Research رودخانهها همواره در طول تاریخ به عنوان منبع مهم برای تامین آب آشامیدنی و کشاورزی مورد توجه جوامع انسانی قرار داشته و در شکلگیری تمدنهای بشری بسیار موثر بودهاند. علاوه بر این به عنوان یک اکوسیستم دارای ارزش زیستگاهی بسیار بالایی میباشند. در حال حاضر اکثر رودخانههای شمال تحت تاثیر انواع دخالتهای انسانی میباشد که باعث بروز انواع آلودگیها، تغییر و تخریب اکوسیستم رودخانهها شده است. از مهمترین عوامل آلودگی و دخالت‌های انسان میتوان به آلودگیهای ناشی از فاضلابهای صنعتی، شهری و روستایی؛ آلودگیهای ناشی از تخلیه سموم مورد استفاده در کشاورزی، برداشت بیرویه آب رودخانه، تخریب پوشش گیاهی، احداث سدها و موانع زیر پلها،  مسدود شدن دهانه رودخانه، صید غیر مجاز و ... اشاره نمود. لذا با توجه به اهمیت رودخانه تالار در تامین آب کشاورزی و ...، همچنین تخلیه آلایندههای متعدد به آن، شناسایی و ارزیابی کیفی آب رودخانه و ارائه رابطهای برای تخمین آلودگی و کیفیت آب ضروری به نظر میرسد. حوضه آبریز تالار، دارای یک رودخانه اصلی و پنج رودخانه فرعی میباشد که هر کدام از زیر شاخههای متعددی تشکیل شده است. طول آبراهه اصلی 151.77 کیلومتر است و از جنوب و جنوب غربی حوضه سرمنشا میگیرد و از شمال غربی حوضه خارج میشود. در این مطالعه داده ها از نوع مقطعی میباشد، 72 نمونه در طی ماههای سال 1391-1392 از 6 ایستگاه ورسک، پل سفید، شیرگاه، تالار، کیاکلا و عربخیل بدست آمده است. سپس  شاخص NSFWQI  برآورد گردید. سپس به کمک روش‌های برنامهریزی بیان ژنی و شبکه‌های عصبی مصنوعی، مدل‌هایی برای تعیین ارتباط بین پارامترهای کیفی آب و شاخص کیفیت آب با دقت بالا به دست آمد. برای ارزیابی عملکرد مدل‌ها از پارامترهای آماری نظیر، جذر میانگین مربعات خطا، میانگین مطلق خطا، شاخص پراکندگی و ضریب تعیین استفاده شد. نتایج به‌دست آمده نشان داد دقت شبکه‌های عصبی مصنوعی بر روی داده‌های مجموعه آزمون اندکی بالاتر از روش برنامه‌ریزی‌ بیان ژنی در تخمین شاخص NSFWQI است.    Historically, rivers as a major source to supply drinking water and agriculture considered in human societies and very effective in the formation of civilizations. In addition, to this highly important place as valuable ecosystem. At present, most of north of rivers under the influence of human, that cause a variety of change and destruction of ecosystem. Pollution and human interfaces could be the most important factor to pollution caused by waste water of industrial, urban and rural, pollution resulting from disposal of pesticides used in agriculture ,destruction of vegetation construction of dam, and barriers under bridge, blocking the mouth of the river, illegal fishing. Hence, considering the importance of talar river for supply agriculture water, and also pour pollution to in, to identify and assess the river water quality and provide the necessary relationship to estimate pollution and water quality seems. In current study, used 72 samples during the years of 1391 to 1392 from 6 stations namely, weresk, pole sefid, shirgah, Talar,Kiakola and Arabkhil. Then, NSFWQI index was estimated. Then, with apply gene-expression programming and artificial neural network, obtained models for determination of relation between water quality parameters and water quality index with high accuracy. To evaluate the performance of models , statistical parameter such as, root mean square error, mean absolute error, scatter index and correlation coefficient were used. Results showed that the proper functioning of artificial neural networks and planning methods in estimating gene expression index is NSFWQI. The obtained results revealed appropriate performance of that artificial neural and gene-expression programming to estimate NSFWQI index.   مدلسازی, رودخانه تالار, برنامه‌ریزی بیان ژنی, شبکه‌های عصبی, شاخص NSFWQI Modeling, Talar River, Gene expression programming, Artificial neural networks, NSFWQI index. 61 72 http://jwmsei.ir/browse.php?a_code=A-10-316-3&slc_lang=fa&sid=1 Barat mojaradi برات مجردی Mojaradi@iust.ac.ir 10031947532846009046 10031947532846009046 No Iran University of science and technology دانشگاه علم و صنعت ایران forough alizadeh sanami فروغ علی زاده صنمی forough.alizadeh@gmail.com 10031947532846009047 10031947532846009047 Yes Iran University of science and technology دانشگاه علم و صنعت ایران mehrshad samadi مهرشاد صمدی Mehrshad_samadi @civileng.just.ac.ir 10031947532846009048 10031947532846009048 No Iran University of science and technology دانشگاه علم و صنعت ایران