بهینه‏ سازی تعداد چاه ‏های نمونه ‏برداری با رویکرد مکانی‌ـ زمانی در شبکۀ پایش سطح آب‏ های زیرزمینی (مطالعۀ موردی: دشت سراب)

نویسندگان

1 استادیار، گروه مهندسی نقشه ‏برداری، دانشکدۀ مهندسی علوم زمین، دانشگاه صنعتی اراک، اراک

2 استادیار، گروه مهندسی نقشه ‏برداری، دانشکدۀ مهندسی علوم زمین، دانشگاه صنعتی اراک، اراک

doi
10.22059/ije.2021.326380.1520
چکیده

بهینه‏ سازی چاه ‏های نمونه ‏برداری موجود در شبکۀ پایش آب ‏های زیرزمینی به لحاظ کاهش هزینۀ نگهداری و بهبود کارایی و افزایش سرعت به‌روزرسانی اهمیت زیادی دارد. برای تعیین چاه ‏های بااهمیت، عموماً از روش ‏های زمین‏ آماری (مانند کریجینگ) و یا تحلیل مؤلفه‏ های اصلی (PCA) استفاده می ‏شود. در روش ‏های زمین ‏آماری، بهینه ‏سازی با توجه به موقعیت مکانی نمونه ‏ها انجام‏ می‌شود و اطلاعات زمانی چاه ‏ها لحاظ نمی‏ شود. در روش PCA تعیین چاه‏ های شاخص با لحاظ اطلاعات زمانی چاه ‏های موجود در همسایگی ایستگاه‏ های پایش انجام می‏ شود. در این تحقیق رویکردی بر اساس تلفیق این دو روش برای در نظر گرفتن اطلاعات مکانی و زمانی چاه‏ ها ارائه شده و از آن برای کاهش تعداد چاه‏ های نمونه ‏برداری در تخمین سطح آب‏ های زیرزمینی آبخوان دشت سراب استفاده شده است. تحقیق حاضر با اخذ مشاهدات 47 چاه مربوط به سفرۀ اول دشت سراب در سال 1397 در سه مرحلۀ اصلی انجام گرفته است: 1- جست‏و‏جوی اکتشافی داده ‏ها؛ 2- تعیین اولویت چاه‏ها با لحاظ اطلاعات زمانی چاه ‏های حاضر در همسایگی با روش PCA؛ 3- بررسی میزان تغییرات دقت سطح با روش کریجینگ با فرض حذف شدن چاه ‏های با اولویت زمانی کم. نتایج نشان داد 9 چاه دشت سراب (19 درصد) دارای ارزش نسبی کمتر از 3/0 هستند که با حذف این چاه‏ ها و ارزیابی خطای RMSE در نقاط حذف‌شده، مقدار این نقاط با 46 سانتی‌متر خطا از طریق اطلاعات مکانی همسایه ‏ها قابل محاسبه است. بنابراین، چاه‏ های حذف‌شده اطلاعات مکانی زیادی وارد شبکه نمی‏ کنند و با حذف آنها، می‏توان با افزایش دقت اندازه ‏گیری سطح آب در بقیۀ چاه‏ های نمونه‏ برداری و صرفه ‏جویی در زمان و هزینه، به همان دقت سطح اولیه رسید.