شناسایی گستره شوری در سفره آب زیرزمینی با استفاده از روش متمرکز بر پیشبینی (PFA) و پیجویی ژئوالکتریکی
نویسندگان
1 استادیار، دانشکده علوم زمین، دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان، زنجان، ایران
2 دانشجوی کارشناسی ارشد ژئوفیزیک، دانشکده علوم زمین، دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان، زنجان، ایران
doi
10.30499/ijg.2021.279238.1322چکیده
در دهههای اخیر کاربرد هیدروژئوفیزیک در مطالعه آبخوانها افزایش چشمگیری یافته است، اما هنوز مقادیر کم آلودگی (نظیر شوری) حاصل از تبدیل مدلهای ژئوفیزیکی به مدلهای هیدروژئولوژیک، که با روابط پتروفیزیکی انجام میشود، دقت کافی را ندارد. یکی از دلایل اصلی این موضوع، نقاط ضعف مرتبط با منظمسازی موجود در مدلسازی وارون ژئوالکتریک است. این تبدیلها در شرایط پیچیده مانند محیطهای ناهمگن عدم قطعیت زیادی دارند. در این مطالعه سعی شده است با روش متمرکز بر پیشبینی PFA و بدون نیاز به مدلسازی وارون کلاسیک ژئوالکتریک، تکامل زمانی و گستره مکانی ابر آلودگی حاصل از تزریق شوری در یک آبخوان ناهمگن مصنوعی با استفاده از مقادیر مقاومت الکتریکی ظاهری شناسایی و مدل شود. ابتدا 500 سری هدایت هیدرولیکی ناهمگن مختلف برای یک آبخوان مصنوعی متناسب با خاک ماسه لومی با روش شبیهسازی گاوسی متوالی مدل شد. در مرحله بعد، با استفاده از مدلسازی جریان و انتقال آلودگی و سپس مدلسازی پیشروِ ژئوالکتریکی، 500 سری مقادیر مقاومت ویژه ظاهری بهطور جداگانه متناسب با ۵۰۰ سری هدایت هیدرولیکی محاسبه شد. در ادامه، با تحلیل همبستگی کانونی بین دادههای مقاومت ویژه ظاهری و دادههای غلظت آلودگی (داده آموزش) یک رابطه خطی در فضای کاهش ابعاد یافته برقرار شد. به دلیل دقت زیاد رابطه خطی بهدستآمده، توزیع پسین دادههای ابر آلودگی (داده پیشبینی) با استفاده از رگرسیون روند گاوسی بهطور مستقیم نمونهگیری شد. نتایج از همخوانی خوبی با دادههای غلظت آلودگی اولیه برخوردار هستند. این مطالعه نشان داد روش PFA علاوهبر گستره مکانی و تکامل زمانی ابر آلودگی، توانسته است حتی مقادیر بیشینه غلظت آلودگی را نیز با دقت خوبی مدلسازی کند.