استفاده از رویکرد شبکه بیزین جهت پیش‌بینی سطح آب زیرزمینی (مطالعه موردی: آبخوان قزوین)

نویسندگان

1 دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه صنعتی قم، قم، ایران

2 دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران، تهران، ایران

3 دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه صنعتی قم، قم، ایران

doi
10.22060/ceej.2021.19101.7067
چکیده

استفاده بی‌رویه از منابع آب زیرزمینی سبب شده تا وضعیت آبخوآن‌ها در شرایط بحرانی قرار گیرد. این مطالعه به ارائه یک چارچوب در استفاده از شبکه‌ بیزین در برآورد سطح آب زیرزمینی و تحلیل هیدروگراف آبخوان می‌پردازد. 5 متغیر دما، سطح آب زیرزمینی در ماه قبل، برداشت از آب زیرزمینی، تغذیه آبخوان و بارندگی به عنوان متغیرهای ورودی و سطح آب زیرزمینی در ماه فعلی به عنوان متغیر خروجی شبکه بیزین معرفی گردید. یک دوره آماری 10 ساله، 8 سال جهت آموزش و 2 سال جهت صحت‌سنجی مدل، استفاده شد. مدل شبکه بیزین در سه حالت صریح، خوشه‌بندی و حالت با تاخیر دو و سه ماهه اجرا و مورد تحلیل قرار گرفت. نتایج شبیه‌سازی در حالت صریح نشان داد که بیشتر چاه‌های مشاهده‌ای دارای همبستگی مناسبی بین سطح آب زیرزمینی شبیه‌سازی شده و مشاهداتی می‌باشد. نتایج حالت خوشه‌بندی نسبت به حالت صریح دارای دقت کمتری بود. در حالت سوم، تاخیر دو و سه ماهه جهت شبیه‌سازی استفاده شد. در این حالت نتایج نشان داد که میزان همبستگی بین سطح آب زیرزمینی مشاهده شده و شبیه‌سازی شده کاهش یافته است به گونه‌ای که در تاخیر زمانی یک ماهه، ریشه میانگین مجذور مربعات خطا برابر 1/87 متر، در حالت با تاخیر دو ماهه 3/76 متر و در حالت سه ماهه برابر 6/42 متر است. بنابراین، تاخیر زمانی یک ماهه جهت شبیه‌سازی‌ها انتخاب گردید و به منظور ارزیابی و برآورد تغییرات کل آبخوان از هیدروگراف آبخوان استفاده شد که نتایج حاکی از دقت مناسب نتایج برای کل آبخوان می‌باشد.