تخمین نوسانات تراز آب زیرزمینی توسط مدل بهینه موجک-برنامهنویسی بیان ژن
نویسندگان
1 استادیار گروه مهندسی آب، واحد کرمانشاه، دانشگاه آزاد اسلامی، کرمانشاه، ایران
2 دانشیار، گروه مهندسی آب، واحد کرمانشاه، دانشگاه آزاد اسلامی، کرمانشاه، ایران
3 دانشجوی دکتری منابع آب، گروه مهندسی آب، واحد کرمانشاه، دانشگاه آزاد اسلامی، کرمانشاه، ایران
4 استادیار، گروه مهندسی آب، واحد کرمانشاه، دانشگاه آزاد اسلامی، کرمانشاه، ایران
doi
10.22034/hydro.2021.14115چکیده
بهدلیل کاهش منابع آب زیرزمینی و خشکسالیهای اخیر، شبیهسازی نوسانات تراز آب زیرزمینی از اهمیت بالایی برخوردار است. در این مطالعه، مدل برنامهنویسی بیان ژن (GEP) با تبدیل موجک (WT) ترکیب شد و مدل موجک-برنامهنویسی بیان ژن (WGEP) تولید گردید و تخمین درازمدت نوسانات چاه مشاهداتی سراب قنبر در یک دوره 13 ساله بهینهسازی شد. در ابتدا دادههای مشاهداتی به دو دسته آموزش (9 سال) و آزمون (4 سال) تقسیم شدند. سپس با استفاده از تابع خود همبستگی، موثرترین تأخیرهای دادههای سری زمانی معرفی شدند. در ادامه با استفاده از این تأخیرها برای هر یک از مدلهای GEP و WGEP، چهار مدل مختلف تعریف گردید. با تجزیه و تحلیل کلیه مدلهای GEP و WGEP، مدل برتر شناسایی گردید. مدل برتر یا 4 WGEP مقادیر تراز آب زیرزمینی را با دقت مناسبی شبیهسازی کرد. بهعنوان مثال، مقادیر ضریب همبستگی و ضریب بهرهوری نش-ساتکلیف برای این مدل بهترتیب مساوی با 938/0 و 851/0 محاسبه شدند. مقایسه مدلهای GEP و WGEP نشان داد که تبدیل موجک دقت مدلسازی را بهشکل قابلتوجهی افزایش داد. بهعنوان مثال، ضریب عملکرد مدل برتر WGEP در مقایسه با مدل برتر GEP حدودا 14 برابر افزایش یافت. علاوه بر این، نتایج نشان داد که تاخیرهای شماره (t-1)، (t-2)، (t-3) و (t-4) موثرترین تأخیرهای ورودی بودند.