تحلیل عدم قطعیت در مدلسازی آب زیرزمینی با استفاده از روش GLUE (مطالعه موردی: دشت بجنورد)
نویسندگان
1 دانش آموخته کارشناسی ارشد مهندسی آب، گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران
2 استاد گروه مهندسی آب، دانشکده مهندسی کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران
3 دانشیار گروه مهندسی آب، دانشکده مهندسی کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران
4 مدیر دفتر مطالعات منابع آب شرکت آب منطقهای خراسان شمالی، ایران
5 استادیار گروه مهندسی آب، دانشکده مهندسی کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران
6 عضو هیئت علمی، گروه هیدروانفورماتیک، مرکز پژوهشی آب و محیط زیست شرق و کارشناس بخش منابع آب شرکت مهندسین مشاور هیدروتک توس
doi
چکیده
تحلیل عدم قطعیت، مرحلهای جدانشدنی در فرآیند مدلسازیهای هیدرولوژی میباشد. ارزیابی کمی عدم قطعیت در خروجیهای مدل شبیهسازی و تخمین پارامترهای آن، موجب افزایش اطمینان در نتایج مدلسازی و شناخت درستی از منابع عدم قطعیت میشود. با توجه به رشد روز افزون کاربرد مدلهای آب زیرزمینی در مدیریت و پیشبینی رفتار آبخوانها، این پژوهش به دنبال تحلیل عدم قطعیت در مدلساز کمی آبخوان آبرفتی دشت بجنورد در خراسان شمالی است. آبخوان آبرفتی بجنورد با مساحت 2/65 کیلومترمربع، از جمله آبخوانهای پیچیده از لحاظ مدلسازی آبزیرزمینی است که با مشکل بالا آمدن سطح ایستابی به دلیل توسعه شهر در برخی نقاط آن مواجه است. بنابراین پیشبینی با درصد اعتماد بالا در این آبخوان از اهمیت زیادی برخوردار است. بر همین اساس، مدلسازی در مقیاس ماهانه و واسنجی آبخوان بجنورد بر اساس مدل مفهومی تولید شده برای یک دوره ده ساله (1390-1380) با استفاده از 11 چاه مشاهداتی انجام شد. جهت واسنجی و تحلیل عدم قطعیت مدل آبخوان بجنورد از روش عمومی عدم قطعیت تشابهات (GLUE) استفاده شد. در این راستا، توابع توزیع احتمالی پیشین پارامترهای مدل شامل تغذیه و هدایت هیدرولیکی به صورت تابع توزیع یکنواخت تعیین شد و با استفاده از آمار سطح آب در چاههای مشاهداتی واسنجی مدل و استخراج توابع توزیع پسین انجام شد. نتایج نشان داد که پارامتر تغذیه نسبت به سایر پارامترها از قابلیت تشخیص کمتری در فرآیند واسنجی برخوردار بوده (به عبارتی تابع توزیع پسین آن نسبت به تابع توزیع پیشین تغیر زیادی نکرده است) و دارای عدم قطعیت بیشتری است. از طرف دیگر پارامتر هدایت هیدرولیکی عدم قطعیت آن در فرایند واسنجی به طور موثری کاهش یافته است. همچنین نتایج تحلیل عدم قطعیت در نتایج پیشبینی سطح آب مدل نشان داد که73 % از مقادیر مشاهداتی سطح ایستابی در بازه اطمینان 95%، در محدوده اطمینان قرار گرفته و نتایج واسنجی رضایتبخش میباشد. بنابراین میتوان از مدل ریاضی آب زیرزمینی آبخوان بجنورد با اطمینان در سایر پیشبینیها و تحلیلها استفاده کرد.