تخمین پروفیل سطح آب زیرزمینی با موجک هار در کشاورزی پایدار
الموضوعات :
1 - دانشجوی دکتری، گروه مهندسی عمران و مدیریت منابع آب، واحد کرمان، دانشگاه آزاد اسلامی،کرمان، ایران
2 - استادیار گروه مهندسی عمران، واحد کرمان، دانشگاه آزاد اسلامی،کرمان، ایران
الکلمات المفتاحية: تخمین, سطح آب زیرزمینی, موجک هار,
ملخص المقالة :
از آنجا که آبهای زیرزمینی یک منبع مهم در تامین آب شرب و کشاورزی میباشند، مدیریت منابع آبهای زیرزمینی امری ضروری است. برداشت بیرویه از منابع آب زیرزمینی و کاهش تغذیه، موجب افت آبخوانها و نشست زمین شده است. همچنین بخش کشاورزی به عنوان بزرگترین مصرف کننده منابع آب کشور بیشترین سهم را در بروز این ناپایداری داشته است. یکی از ملزومات دستیابی به یک برنامه پایدار در زمینه مدیریت منابع آب، آگاهی از طرز رفتار سطح ایستابی آب زیرزمینی خصوصاً برای فصول خشک است. بدین منظور برای آگاهی از وضعیت منابع آب زیرزمینی لازم است تخمین نسبتاً دقیقی از نوسانات سطح آب زیرزمینی انجام شود. با تعیین سطح آب زیرزمینی میتوان از آن در برنامهریزی تامین آب قابل اعتماد و نیز در مدیریت منابع آب استفاده نمود. در این مطالعه به منظور تخمین پروفیل سطح آب زیرزمینی در لایه آبدار آزاد و تحت فشار از روش موجک هار استفاده شده و پروفیل سطح آب زیرزمینی در لایه آبدار آزاد و تحت فشار در مسائل مهندسی منتخبی با موجک هار حل شده است. در این روش معادله دیفرانسیل به صورت مجموعه ای از معادلات جبری ساده با متغیرهای محدود تبدیل میشود. با حل این دستگاه معادلات جبری و تعیین ضرایب مجهول با کمک شرایط مرزی و اولیه، معادلات دیفرانسیل مسئله آب زیرزمینی حل میشوند. نتایج نشان میدهد حتی با تعداد نقاط کالوکیشن محدود روش موجک هار دقت بالایی دارد و حل حاصل از روش موجک هار با روش دقیق ریاضی کاملاً یکسان میباشد.
Chang, P. and Piau, P., 2008. Haar wavelet matrices designation in numerical solution of ordinary differential equations. Int. J. Appl. Math, 38, 11.
Chen, C.F. and Hsiao, C.H., 1997. Haar wavelet method for solving lumped and distributed-parameter systems. IEE Proceedings-Control Theory and Applications, 144, 87-94.
Fetter, C.W., 2018. Applied hydrogeology. Waveland Press.
Haar, A., 1911. Zur theorie der orthogonalen funktionensysteme. Mathematische Annalen, 71, 38-53.
Hariharan, G., 2019. Wavelet solutions for reaction-diffusion problems in science and engineering. Singapore: Springer.
Heydari, M., Avazzadeh, Z. and Hosseinzadeh, N., 2022. Haar wavelet method for solving high-order differential equations with multi-point boundary conditions. Journal of Applied and Computational Mechanics, 8, 528-544.
Lepik, Ü., 2011. Solving PDEs with the aid of two-dimensional Haar wavelets. Computers & Mathematics with Applications, 61,1873-1879.
Mohammadi, A., Aghazadeh, N. and Rezapour, S., 2019. Haar wavelet collocation method for solving singular and nonlinear fractional time-dependent Emden–Fowler equations with initial and boundary conditions. Mathematical Sciences, 13, 255-265.
Saparova, B., Mamytova, R., Kurbanbaeva, N. and Ahmedov, A.A., 2021. A haar wavelet series solution of heat equation with involution. Journal of Advanced Research in Fluid Mechanics and Thermal Sciences, 86, 50-55.
Shesha, S.R., Nargund, A.L. and Bujurke, N.M., 2017. Numerical solution of non-planar Burgers equation by Haar wavelet method. Journal of Mathematical Modeling, 5, 89-118.
Young, R.K., 2012. Wavelet theory and its applications (Vol. 189). Springer Science & Business Media.
