تحلیل عدم قطعیت پارامتری مدل modflow توسط روش glue (مطالعه موردی: دشت بیرجند)

Authors

بهاره سادات همراز

دانش آموخته کارشناسی ارشد گروه مهندسی آب، دانشگاه بیرجند ابولفضل اکبرپور

دانشیار گروه مهندسی عمران، دانشگاه بیرجند محسن پوررضا بیلندی

استادیار گروه مهندسی آب، دانشگاه بیرجند

abstract

سابقه و هدف: مدل سازی آب های زیرزمینی اغلب با عدم قطعیت های بوجود آمده به دلیل آگاهی ناقص از سیستم زیرسطحی یا عدم قطعیت های نشأت گرفته از تغییرپذیری های طبیعی در فرآیندهای سیستم مدل و شرایط میدانی، همراه است. بررسی عدم قطعیت در مدل سازی آب های زیرزمینی توسط محققین در سه منبع اصلی آن، یعنی عدم قطعیت پارامتری، عدم قطعیت مدل مفهومی و عدم قطعیت داده های مشاهده ای صورت پذیرفته است. تا کنون پژوهش های کمی در زمینه بررسی عدم قطعیت در مدل جریان آب های زیرزمینی در کشور انجام گرفته و مطالعات در این زمینه مختص به روش های آماری بوده است. با توجه به اهمیت منابع آبی در کشور و ضرورت بررسی عدم قطعیت به منظور دستیابی به نتایج قابل اعتماد در مدل سازی، در این تحقیق عدم قطعیت پارامترها در مدل جریان آب های زیرزمینی با استفاده از یک روش شبیه سازی مبتنی بر مونت کارلو، در منطقه ای خشک بررسی گردید.مواد و روش ها: ابتدا مدل مفهومی سیستم آب های زیرزمینی دشت بیرجند واقع در خراسان جنوبی، با استفاده از اطلاعات و داده-هایی مانند توپوگرافی، داده های چاه های مشاهده ای و بهره برداری، تغذیه، ضرایب هیدرودینامیکی آبخوان، ارتفاع سنگ کف تهیه گردید. سپس مدلmodflow کدنویسی شده درmatlab برای شبیه سازی جریان آب های زیرزمینی دشت، اجرا گردید. پس از واسنجی اولیه مدل در حالت ماندگار، به منظور بررسی عدم قطعیت پارامترهای مدل در حالت غیر ماندگار، دو سناریو تعریف گردید. تحلیل عدم قطعیت در سناریو اول، با در نظرگرفتن هدایت هیدرولیکی به عنوان یکی از مهمترین منابع اصلی عدم قطعیت صورت پذیرفت. بدین منظور با توجه به نتایج واسنجی اولیه این پارامتر، سطح آبخوان به 17 ناحیه همگن مطالعاتی تقسیم گردید و عدم قطعیت پارامتر هدایت هیدرولیکی در مدل modflow توسط روش glue ارزیابی شد. در سناریو دوم با در نظرگرفتن جبهه-های ورودی به آبخوان، تأثیر پارامتر تغذیه به عنوان پارامتر دوم بر عدم قطعیت پارامتر هدایت هیدرولیکی و عدم قطعیت کل مدل، توسط روش glue برآورد گردید. یافته ها: نمودارهای پسین پارامترهای هدایت هیدرولیکی در 17 منطقه همگن مطالعاتی آبخوان و تغذیه در 9 جبهه ورودی به آبخوان دشت و همچنین محدوده اطمینان 95 درصد عمق سطح ایستابی شبیه سازی شده به عنوان خروجی های اصلی این تحقیق بدست آمد. معیارهای ارزیابی برای کمی سازی میزان کارایی عدم قطعیت محاسبه گردید و با انجام تحلیل حساسیت جامع مدل، مناطق حساس آبخوان به تغییر پارامترهای هدایت هیدرولیکی و تغذیه تعیین گردید. نتیجه گیری: قرارگرفتن حدود 86 درصد مشاهدات در محدوده های اطمینان 95 درصد، مؤکد کارایی مؤثر روش glue و همچنین تابع درست نمایی استفاده شده، میانگین مجذور مربعات خطای وزن دهی شده، در برآورد عدم قطعیت پارامتری در مدل شبیه سازی سطح آب زیرزمینی می باشد.

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

تحلیل عدم قطعیت پارامتری مدل MODFLOW توسط روش GLUE (مطالعه موردی: دشت بیرجند)

سابقه و هدف: مدل‌سازی آب‌های زیرزمینی اغلب با عدم قطعیت‌های بوجود آمده به دلیل آگاهی ناقص از سیستم زیرسطحی یا عدم قطعیت‌های نشأت گرفته از تغییرپذیری‌های طبیعی در فرآیندهای سیستم مدل و شرایط میدانی، همراه است. بررسی عدم قطعیت در مدل‌سازی آب‌های زیرزمینی توسط محققین در سه منبع اصلی آن، یعنی عدم قطعیت پارامتری، عدم قطعیت مدل مفهومی و عدم قطعیت داده‌های مشاهده‌ای صورت پذیرفته است. تا کنون پژوهش‌های...

full text

تحلیل عدم قطعیت مدل DWB با استفاده از روش GLUE (مطالعه موردی: حوزه‌های آبخیز اندرآب و فاروب رمان)

تجزیه و تحلیل عدم قطعیت پارامترهای مدل‌های هیدرولوژیکی و تشخص ویژگی‌های آماری آن‌ها بر اساس روابط موجود بین پارامترها و ورودی‌های مدل، از مهمترین موارد مدل‌سازی هیدرولوژیکی محسوب می‌شود. در این پژوهش واسنجی و تحلیل عدم قطعیت این مدل DWB در حوزه‌های رودخانه‌های اندرآب و فاروب رمان از سرشاخه‌های رودخانه کالشور (حوزه آبخیز نیشابور) به ترتیب در محل ایستگاه‌های آب سنجی زرنده و عیش‌آباد، با استفاده ا...

full text

واسنجی و تحلیل عدم قطعیت مدل SWAP با استفاده از روش GLUE

تجزیه و تحلیل عدم قطعیت پارامترها در مدل­های هیدرولوژی و تشخیص ویژگی­های آماری خروجی مدل براساس روابط موجود بین پارامترها و ورودی­های مدل از مهم­ترین موارد مدل­سازی در هیدرولوژی به شمار می­آید. در این پژوهش روش عمومی عدم قطعیت تشابهات (GLUE) برای واسنجی و تحلیل عدم قطعیت پارامترهای هیدرولیکی خاک در مدل آگروهیدرلوژی خاک-آب-اتمسفر-گیاه (SWAP) نسبت به داده­های رطوبت اندازه­گیری شده در یک مزرعه تحت...

full text

تحلیل عدم‏قطعیت پارامتر هدایت هیدرولیکی در مدل MODFLOW توسط روش مونت‏کارلو و RPEM (مطالعه موردی: دشت علی ‏آباد قم)

در مدلسازی آب‌های زیرزمینی، عوامل بسیاری موجب انحراف در نتایج پیش‌بینی‌شده از مقادیر مشاهده‏شده می‌شوند که بیان‌کننده عدم‌قطعیت در سیستم منابع آب‌های زیرزمینی می‌باشد. در این مطالعه جهت بررسی عدم‌قطعیت مدل جریان آب زیرزمینی دشت علی‏آباد قم با مساحت 1712 کیلومتر مربع، پارامتر هدایت هیدرولیکی به عنوان یکی از مهم‌ترین منابع اصلی عدم‌قطعیت جهت ‌تحلیل عدم‌قطعیت پارامتری لحاظ گردید. در این راستا، بان...

full text

ارزیابی عدم قطعیت مدل سیلاب شهری SWMM با استفاده از روش GLUE مطالعه موردی: منطقه 2 شهرداری کلان‌شهر تبریز

با توجه به پیچیدگی‌های موجود در محیط‌های شهری، در سال‌های اخیر ریسک سیلاب در حوضه‌های شهری افزایش یافته است. برای ایجاد یک مدیریت صحیح شهری و استفاده بهینه از آب‌های سطحی، باید شناختی دقیق از فرآیند پیچیدة بارش-رواناب در محیط‌های شهری به‌دست‌آید. از مشکلات حوضه‌های شهری عدم وجود پارامترهای ورودی دقیق، عدم شناخت از فرآیند تولید رواناب، عدم وجود سیستم اندازه‌گیری جریان در خروجی زیر حوضه‌های شهری ...

full text

کاهش عدم قطعیت در یک مدل نیمه توزیعی هیدرولوژیکی با روش GLUE

سابقه و هدف: واسنجی مدل‌های نیمه‌توزیعی- فیزیکی هیدرولوژیکی به دلیل عدم قطعیت در پارامترهای زیاد مدل و عدم توانایی در اندازه‌گیری توزیعی خصوصیات فیزیکی در سطح حوضه آبخیز، منجر به افزایش عدم قطعیت در بهینه‌سازی پارامترها می‌شود. لذا، به-منظور کاربرد موفقیت‌آمیز مدل‌های هیدرولوژیکی در تحقیقات کاربردی منابع آب، واسنجی دقیق و تجزیه و تحلیل عدم قطعیت پیش‌بینی ضروری است (40 و 43). شن و همکاران (2012)...

full text

My Resources

Save resource for easier access later


Journal title:
پژوهش های حفاظت آب و خاک

جلد ۲۲، شماره ۶، صفحات ۶۱-۷۹

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023