گزارش فنی: بهینه‌سازی و توسعه شبکه پایش سطح آب زیرزمینی در دشت اشتهارد

نظارت مستمر بر میزان تخلیه از چاه‌­ها، میزان تغذیه به چاه­ها و تغییرات سطح و کیفیت آب زیرزمینی در مدیریت منابع آب زیرزمینی بسیار حائز اهمیت است. شبکه پایش آب زیرزمینی، می‌­تواند ارائه‌دهنده اطلاعات مربوط به تغییرات کمی و کیفی آب زیرزمینی باشد و از این‌رو می­‌توان به پیش‌­بینی رفتار آبخوان در آینده پرداخت. طراحی شبکه پایش، یعنی تعیین تعداد چاه‌­های مشاهداتی موجود در شبکه پایش و نحوه توزیع و تراکم آن­‌ها در منطقه از مسائل قابل تأمل در آب زیرزمینی می‌­باشد. در این تحقیق، روشی بر پایه بهینه‌­سازی برای طراحی شبکه پایش سطح آب زیرزمینی ارائه شده و در آبخوان دشت اشتهارد مورد استفاده قرار گرفته است. برای بهینه‌­سازی موقعیت چاه­‌های مشاهداتی دو سناریوی: 1) انتخاب چاه­‌های بهینه از بین چاه­‌های مشاهداتی موجود در منطقه مطالعاتی و 2) افزودن چاه‌­های پایش بهینه به مجموعه چاه­‌های مشاهداتی موجود در منطقه مطالعاتی در نظر گرفته شده است. به‌منظور تهیه بانک اطلاعات مورد نیاز برای شبیه­‌سازی وضعیت آبخوان، از درون­‌یابی کریجینگ استفاده شده است. بهینه­‌سازی دو هدفه شبکه پایش سطح آب زیرزمینی با اهداف کمینه نمودن مقدار ریشه مربعات میانگین خطا (RMSE) و کمینه نمودن تعداد چاه­‌ها (معرف کمینه نمودن هدف هزینه احداث، نگهداری و قرائت چاه­‌ها) به‌وسیله نسخه دوم الگوریتم ژنتیک با مرتب­‌سازی نامغلوب (NSGA-II) اجرا شده است. نتایج نشان داد که به کمک روش پیشنهادی می‌­توان در یک شبکه پایش موجود با دقت قابل قبولی تعدادی از چاه­‌های مشاهداتی اضافی را حذف کرد یا در صورت کمبود چاه در شبکه موجود، تعدادی چاه به شبکه اضافه نمود.

Keywords:

بهینه‌سازی دو هدفه , تغذیه چاه , درون‌یابی , مدیریت منابع آب زیرزمینی , NSGA-II