برآورد مولفه های بیلان جریان آب‌زیرزمینی و بهبود خطای آن با استفاده از روش تاگوچی (مطالعه موردی: آبخوان مه‌ولات)

نویسندگان

1 استادیار گروه عمران، دانشکده مهندسی، دانشگاه تربت حیدریه، تربت حیدریه، ایران

2 دانش آموخته کارشناسی ارشد مهندسی آب، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

3 استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه تربت حیدریه، تربت حیدریه، ایران.

doi
چکیده

تهیه مدل مفهومی جریان آب زیرزمینی به عنوان مهمترین گام در مدل‌سازی جریان آب زیرزمینی، یکی از اصلی‌ترین اقدامات در فرآیند مدیریت درست منابع آب زیرزمینی، بخصوص در نواحی خشک که بیشتر مصرف متوجه منابع آب زیرزمینی است، می‌باشد. تهیه بیلان منابع آب زیرزمینی به عنوان جزء اساسی مدل مفهومی جریان آب زیرزمینی با مشکلاتی از قبیل کمبود و ناهمگنی اطلاعات به علت نبود شبکه پایش مناسب مکانی-زمانی همراه است. در تحقیق حاضر سعی شده با استفاده از داده‌های کمکی، ابزارهای ریاضی- آماری و قابلیت‌های نوین سامانه اطلاعات جغرافیایی از جمله تحلیلگر مکانی زمین‌آمار، روش‌هایی جهت برآورد هر چه دقیق‌تر مولفه‌های بیلان ارائه شود. این روش‌ها در آبخوان مه‌ولات که از آبخوان‌های بحرانی کشور بوده، برای سال‌های آبی 1380 الی 1391 پیاده‌سازی گردید. خطای متوسط معادله بیلان با استفاده از روش‌های پیشنهادی تحقیق حاضر، 26/9 درصد مجموع مولفه‌های ورودی‌ بیلان محاسبه گردید که با توجه به عدم قطعیت‌ زیاد مولفه‌های بیلان آب زیرزمینی نشان از کارایی روش‌های پیشنهادی در تدقیق مولفه‌های بیلان دارد. در ادامه، با توجه به وجود خطا در سطح اطلاعات موجود، با در نظر گرفتن ضرایبی اصلاحی برای مولفه‌های موجود در معادلات بیلان در مقیاس سالانه، در یک فرآیند بهینه‌یابی با استفاده از روش طراحی آزمایش تاگوچی، مجموع قدرمطلق خطاهای موجود در معادله بیلان آب زیرزمینی مه‌ولات کمینه شدند. خروجی این محاسبات، مقادیر بهینه ضرایب اصلاحی در دامنه تغییرات منظور شده برای آن‌ها بود. پس از کمینه‌سازی مجموع قدرمطلق خطاها، این خطا با حدود 97 درصد کاهش از 227 به 115 میلیون مترمکعب تقلیل یافت.