فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

داشتن اطلاعات دقیق از مقادیر شرایط مرزی در آبخوان‌ها یکی از عوامل موثر در افزایش دقت مدل‌های آب زیرزمینی هستند. در این مطالعه به کمک روش فیلتر ذره‌ای و مدل عددی بدون شبکه جریان آب زیرزمینی، مقادیر دقیق سطح آب در مرزهای هد ثابت آبخوان بیرجند تعیین شدند. فیلتر ذره‌ای یکی از روش‌های همگون‌سازی داده‌ها بوده که در جهت کالیبراسیون آنلاین و بهبود عملکرد مدل‌های عددی دینامیکی کمک شایانی می‌کند. همچنین مدل عددی بدون شبکه، از جمله مدل‌هایی است دامنه محاسباتی را شبکه‌بندی نمی‌کند و معادلات را تنها بر روی گره‌ها اعمال می‌کند. این آبخوان به مساحت 269 کیلومتر مربع واقع در استان خراسان جنوبی است که 190 حلقه چاه بهره‌برداری و 10 چاه مشاهده‌ای دارد، همچنین در مرزهای آن، نه جبهه ورودی و یک جبهه خروجی هد ثابت وجود دارد که این جبهه‌ها در مدل بدون شبکه، تعداد 105 گره مرزی را شامل می‌شوند. پس از تعیین حدود بالا و پایینِ سطح آب برای هر یک از این گره‌ها در الگوریتم فیلتر ذره‌ای مقادیر دقیق هد در نقاط مرزی تعیین شد و سپس به کمک مدل شبیه‌ساز، سطح آب زیرزمینی به دست آمده با مقادیر مشاهداتی مقایسه شدند. نزدیکی نتایج به مقادیر مشاهداتی، قدرت این روش در جهت تخمین مقادیر دقیق مرزی را نشان ‌داد، به طوری که، با اتصال این روش کالیبراسیون به مدل بدون شبکه، خطای جذر میانگین مربعات از 0/757 به 0/386 متر رسید. این مقدار کاهش در مقدار خطا، ضرورت اضافه شدن این روش، به تمامی مدل‌های آب زیرزمینی را نشان می‌دهد. همچنین نتایج نشان دادند که با افزایش تعداد ذرات، در روش فیلتر ذره‌ای، دقت نتایج بالاتر می‌رود، به طوری که خطای جذر میانگین مربعات با در نظر گرفتن 500، 700 و 1000 ذره به ترتیب 0/484، 0/401 و 0/386 متر می‌باشند.