تعیین توابع مفصل دو بعدی بهینه در تحلیل تغییرات سطح آب زیرزمینی با استفاده از الگوریتم های فرا ابتکاری

کاهش بارش­ها و حتی حدی شدن آن­ها می­تواند تاثیرات زیادی در کاهش سطح آب زیرزمینی داشته باشد که در پی آن آسیب­های جدی به سفره­ها و ساختمان آن­ها وارد می­شود. در این مطالعه ضمن بررسی روش­ها و الگوریتم­های فراابتکاری مختلف برآورد و تخمین توابع مفصل به تحلیل دو بعدی سیگنال­های کمبود بارش و سطح آب زیرزمینی در محدوده زیرحوضه ایستگاه هیدرومتری تپیک در حوضه آبریز نازلوجای در دوره آماری ۹۵-۱۳۸۲ پرداخته شد. نتایج مقایسه الگوریتم­های مختلف و روش معمول تخمین پارامترهای توابع مفصل نشان داد که بر اساس معیار جذر میانگین مربعات خطا، روش معمول IFM نسبت به الگوریتم­های فراابتکاری از دقت بالاتری در برآورد ضریب مفصل­های مورد استفاده برخوردار می­باشد. هم­چنین نتایج نشان داد که از بین الگوریتم­های ژنتیک، بهینه­یاب ملخ، چندجهانی، ازدحام ذرات و بهینه­یاب نهنگ، الگوریتم ژنتیک دقت به نسبت بالاتری را ارایه نموده و دقت تمامی این الگوریتم­ها یکسان و در حدود ۲/۰ بود. با نسبت برتری ۱۳۱ درصد روش IFM نسبت به الگوریتم­های مورد بررسی نتایج نشان داد که مفصل گامبل-هوگارد دقت قابل قبولی برای تحلیل دو بعدی سیگنال­های کمبود در منطقه دارد. نتایج تحلیل دو بعدی سیگنال­های مورد بررسی نشان داد که با افزایش سیگنال کاهش بارش، احتمال افزایش سیگنال افت سطح آب زیرزمینی نیز به شدت افزایش می­یابد. با بررسی دوره بازگشت شرطی سیگنال کمبود سطح آب زیرزمینی و با در نظر گرفتن سیگنال کمبود بارش در مدت دوام پیوسته سی روزه می­توان با احتمال ۹۰ درصد، شاهد حداقل افت سطح آب زیرزمینی برابر با ۶/۰ متر در سال بود.

Keywords:

آب زیرزمینی , تحلیل توام , دریاچه ارومیه , سیگنال منابع آب , کمبود بارش , مفصل