تعیین چاه های پیزومتری شاخص در پیش‌بینی سطح آبهای زیرزمینی با لحاظ اطلاعات مکانی و زمانی چاه ها
محورهای موضوعی : فصلنامه زمین شناسی محیط زیست
نوید هوشنگی
1
(
استادیاردانشگاه صنعتی اراک، دانشکده مهندسی علوم زمین، گروه مهندسی نقشه برداری، اراک، ایران
)
کلید واژه: کریجینگ, شبکه پایش آبهای زیرزمینی, الگوریتم جامعه مورچه‌ها, اطلاعات مکانی زمانی, دشت تبریز,
چکیده مقاله :
دقت تخمین سطح آب های زیرزمینی تابعی از تراکم، مکان و دقت نقاط برداشت‌شده می باشد. هرچه تراکم چاه های پیزومتری افزایش یابد دقت تخمین سطح بهتر می شود، اما حفر و نگه داری چاه های پیزومتری همواره هزینه بر و زمان بر است. هدف اصلی این تحقیق کمینه کردن تعداد چاه های پیزومتری و مشخص کردن چاه های شاخص جهت پیش بینی دقیق سطح آب های زیرزمینی می باشد. نوآوری اصلی این تحقیق لحاظ نمودن اطلاعات مکانی و زمانی در بهینه سازی تعداد چاه ها می باشد. این تحقیق در سه مرحله ی اصلی انجام شد: 1) اخذ اطلاعات 75 چاه پیزومتری دشت تبریز و جست وجوی اکتشافی آن ها، 2) پیاده سازی الگوریتم جامعه مورچه ها در تلفیق با روش کریجینگ ساده و مشخص کردن چاه های شاخص در هر سال، 3) محاسبه ی ارزش نهایی چاه ها متناسب با تعداد دفعاتی که هر چاه در محاسبات مربوط به سال های 1394 تا 1396 حضور داشته اند.نتایج نشان می دهد که از 75 چاه موجود، در هر ماه به‌طور متوسط 18 چاه اطلاعات محدودی به محاسبات اضافه می کند. از این 75 چاه تنها دو چاه در هیچ کدام از محاسبات 36 ماه مورد بررسی به عنوان چاه با ارزش شناخته نشده اند و 15 چاه همواره جز چاه ها با ارزش نسبی کمتر از 11 درصد هستند. لذا تعداد چاه های پیزومتری را می توان به اندازه ی 20 درصد (15 چاه) کاهش داد، بدون این که در تخمین سطح آب زیرزمینی منطقه کم بود داده ای حس شود. نتایج نشان می دهد با استفاده از اطلاعات زمانی چاه ها و روش پیشنهادی می توان چاه های شاخص را شناسایی و با صرفه‌جویی در زمان و هزینه ی کمتر تا حدی به دقت سطح اولیه رسید.
The precision of groundwater level estimation is a function of the density, location and accuracy of the wells. As the number of piezometric wells increase, the precision of surface estimation is improved, but digging and maintaining piezometric wells is always costly and time consuming. The main objective of this research is to minimize the number of piezometric wells and to identify valuable wells for precise prediction of groundwater level. The main innovation of this research is the inclusion of spatial and temporal information in optimizing the number of wells. This research was conducted in three main phases: 1) Obtaining information of 75 piezometric wells of Tabriz plain and exploratory spatial data analysis (ESDA), 2) Implementation of the ant colony optimization algorithm in combination with the simple kriging method and the identification of wells in each year, 3) Calculation of the final value of wells based on number of times each well was present in the calculations for 2014-2017. The results show that of the 75 wells per month, an average of 18 wells adds limited information to the calculations. Of these 75 wells, only two wells in none of the 36-month calculations were considered as valuable wells, and 15 wells have a relative value less than 11 percent. Therefore, the number of piezometric wells can be reduced 20% (15 wells), without a sensible data loss in the estimation of groundwater levels in the area. The results show that using temporal information of wells and proposed method, valuable wells can be identified and, by saving time and cost, to some extent reached the precision of the initial level.
_||_
