مدلسازی کیفیت و رسوب رودخانه با استفاده از روش های ناپارامتری و غیرخطی

فرسایش و انتقال رسوب ناشی از آن بر کیفیت آب های سطحی اثرگذار است و برآورد میزان رسوب و کیفیت جریان نقش مهمی در مدیریت منابع آب ایفا می نماید. در پژوهش حاضر مدلسازی شاخص های کیفیت و بار رسوب جریان و ارائه روابط جهت پیش بینی مقدار رسوب جریان رودخانه های خراسان رضوی در ۶ ایستگاه و دوره آماری ۱۳۶۵ تا ۱۳۹۵ با روش های ناپارامتری و غیرخطی شبکه واحد بازگشتی دروازه دار (GRU) و الگوریتم جنگل تصادفی (RF) انجام گرفت. با به کارگیری روش بگینگ مدلسازی شاخص های دبی، رسوب و مجموع آنیون و کاتیون جریان در هر دو شبکه مدل گردید. شاخص های آماری MAE، MAPE و RMSE جهت ارزیابی عملکرد مدل و ضریب R۲ جهت ارزیابی صحت تقسیم بندی داده ها استفاده شدند. نتایج مربوط به مقدار میانگین شاخص های MAE، MAPE و RMSE داده های کیفیت آب (مجموع آنیون و کاتیون) ایستگاه های موردبررسی در شبکه GRU به ترتیب برابر با ۱۶/۲۸۶، ۰۶/۰ و ۳۴/۱۶۸۵ (meq/L) و در شبکه RF به ترتیب برابر با ۴۰/۳۱۷، ۰۸/۰ و ۱۱/۱۹۵۴ (meq/L) و داده های بار رسوب در شبکه GRU به ترتیب برابر با ۹۵/۲۰۰، ۵۵/۰ و ۴۴/۱۴۳۴ (ton/day) و در شبکه RF به ترتیب برابر با ۸۴/۵۲۹۲۱، ۹۰/۰ و ۲۹/۱۵۴۴(ton/day). برتری مدل GRU نسبت به مدل RF در مدلسازی رسوب و شاخص های کیفی آب رودخانه های خراسان رضوی را نشان داد.