پیش‌‌بینی شبکه پایش آب زیرزمینی با استفاده از مدل‌‌های هیبریدی سری زمانی( مطالعه موردی ناو چای)

سابقه و هدف: طراحی سامانه های پایش کیفی و کمی منابع آب همواره به عنوان یکی از موضوعات پیچیده در زمینه منابع آب و محیط زیست مطرح بوده است. کیفیت مناسب اطلاعات سطح آب زیرزمینی ثبت شده در شبکه‌‌های آب زیرزمینی در طراحی پایدار پروژه‌‌های آبی نقش مهمی ایفا می‌کند. از این نظر جهت ایجاد شبکه‌‌ای بهینه و کارآمد، شبکه‌‌های آب زیرزمینی بایستی به‌‌صورت دوره‌‌ای با توجه به نیاز و طرح‌‌های توسعه منابع آب پیش روی، مورد ارزیابی قرار گیرند. هدف از تحقیق حاضر پیش‌‌بینی شبکه پایش آب زیرزمینی زیر حوضه نازلوچای ارومیه با استفاده از مدل‌‌های هیبریدی سری زمانی از نظر توزیع زمانی و مکانی می‌‌باشد. مواد و روش‌ها: در این تحقیق از تئوری آنتروپی جهت پایش شبکه کمی آب زبرزمینی در دو دوره آماری تاریخی (95-1380) و به روز شده (1400-1380) استفاده شده است. دوره آماری به روز شده با استفاده از مدل‌های هیبریدی سری زمانی (CARMA-ARCH) به وجود آمده است. پس از بررسی اولیه داده‌ها و تغییرات روند سری زمانی داده‌های مورد بررسی، اقدام به شبیه‌سازی داده‌ها جهت به وجود آوردن اثر متقابل پیزومترها با استفاده از رگرسیون چند متغیره شد. پس از تایید دقت مدل رگرسیون چند متغیره، شاخص‌های آنتروپی در سطح دشت نازلوچای محاسبه و پهنه‌بندی شد. بعد از ارزیابی شبکه کمی آب زیرزمینی در دوره آماری 95-1380، شبکه کمی آی زیرزمینی دشت نازلوچای برای دوره آماری 1400-1380 بروزرسانی شد. یافته‌ها: نتایج بررسی دقت مدل هیبریدی CARMA-ARCH بیانگر توانایی بالای مدل هیبریدی در شبیه‌سازی و پیش‌بینی مقادیر سالانه سطح آب زیرزمینی در منطقه مورد مطالعه می‌باشد (97/0RMSE=). ضریب کارایی مدل (96/0) نیز این موضوع را تایید کرد. نتایج ارزیابی شبکه پایش کمی آب زیرزمینی در دشت نازلوچای نشان داد که بیش از 99 درصد مساحت منطقه مورد مطالعه از نظر تعداد پیزومترهای موجود در وضعیت مازاد و نسبتا مازاد قرار دارد. وضعیت دشت مورد مطالعه در دوره آماری 59-1380 خوب بوده و انتقال اطلاعات بین پیزومترها کامل می‌باشد. در دوره آماری 1400-1380 تغییرات سطح آب زیرزمینی منطقه مورد مطالعه کاهشی بوده که پایش شبکه کمی آب زیرزمینی منطقه را تحت تاثیر قرار داده است. به طوری که از سهم مناطق دارای چاه مازاد کاسته شده و به مناطق پایش متوسط افزروده شده است.‌‌ نتیجه‌گیری: به‌طور کلی نتایج نشان داد که با کاهش سطح آب زیرزمینی منطقه مورد مطالعه انتقال اطلاعات بین چاه‌ها نیز کاسته می‌شود. به‌طوری که نتایج نشان دهنده عدم وجود انتقال اطلاعات کامل در بین پیزومترهای موجود در منطقه مورد مطالعه در دوره آماری 1400-1380 است.

Keywords:

آنتروپی شانون , انتقال اطلاعات , بی نظمی , دریاچه ارومیه , مدل‌سازی