ورود
مقالات فارسیISIکنفرانسهاژورنالها

به کارگیری روش های ژئواستاتیستیکی جهت برآورد توزیع مکانی هدایت هیدرولیکی در دشت گل گیر و مقایسه آن با نتایج مدل ریاضی

صاحب اثر: سازمان آب و برق خوزستان
نوع محتوی: طرح پژوهشی
زبان: فارسی
استان موضوع گزارش: خوزستان
شهر موضوع گزارش: مسجد سلیمان
شناسه ملی سند علمی: R-1047534
تاریخ درج در سایت: 28 مهر 1397
دسته بندی علمی: مهندسی آب و هیدرولوژی
مشاهده: 226
تعداد صفحات: 218
سال انتشار: 1389

نسخه کامل طرح پژوهشی منتشر نشده است و در دسترس نیست.

  • من نویسنده این مقاله هستم

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این طرح پژوهشی:
https://civilica.com/doc/1047534

چکیده طرح پژوهشی:

آبهای زیرزمینی بخش مهمی از چرخه آب در طبیعت می باشند که بیشترین حجم آبهای شیرین و قابل شرب را در اختیار بشر قرار می دهند. یکی از روشهای رایج جهت مدیریت و برنامه ریزی در منابع آبهای زیرزمینی، مدل سازی ریاضی آن می باشد. جهت شبیه سازی یک آبخوان به کمک مدل ریاضی می بایست ابعاد هندسی آبخوان و توزیع مکانی ضرایب هیدرودینامیکی (از جمله هدایت هیدرولیکی)، مولفه های تغذیه و تخلیه جهت واسنجی مدل موجود باشد. همچنین مقادیر ارتفاع سطح آب زیرزمینی در تعدادی نقاط مشاهده ای به عنوان شرایط اولیه و مرزی در فرایند واسنجی نیز مورد نیاز می باشد. دقت و صحت مقادیر این پارامترها موجب به واقعیت نزدیک تر شدن مدل ریاضی تهیه شده خواهد شد. در عمل مقادیر متغیرهای فوق در تعداد نقاط محدودی از دشت در دسترس می باشد و در نتیجه برای نقاط دیگرباید این متغیرها تخمین زده شوند.  توانایی روشهای ژئواستاتیستیکی در تخمین این پارامترها در نقاط فاقد اندازه گیری توسط محققان مختلفی تاکید شده است. هدف اصلی این طرح برآورد مکانی تغییرات هدایت هیدرولیکی در دشت گل گیر براساس روش های مختلف ژئواستاتیستیکی می باشد که می تواند به عنوان یکی از پارامترهای مهم در مدل سازی ریاضی دشت و در نتیجه مدیریت بهتر سیستم آب زیرزمینی در نظر گرفته شود. برای نیل به این هدف با جمع آوری آمار، اطلاعات و گزارشهای انجام شده در دشت گل گیر اقدام به ایجاد سامانه اطلاعات جغرافیایی منابع آب دشت شده است. 
اجرای مدل های ژئواستاتیستیکی نیازمند داشتن مقادیر هدایت هیدرولیکی در تعدادی نقطه (چاه) در کل دشت می باشد. به دلیل انجام فقط 3 مورد آزمون های پمپاژ با دبی ثابت در چاه های اکتشافی، جهت برآورد نیاز پایه اطلاعاتی طرح اقدام به محاسبه مقدار هدایت هیدرولیکی در چاه های بهره برداری بر اساس آزمون های پمپاژ پله ای شده است. با انجام تحلیل های اولیه و بررسی پرونده چاه های بهره برداری متعددی که در دشت گل گیر احداث و مورد آزمون پمپاژ پله ای قرار گرفته اند، نهایتا 16 چاه که دارای آزمون هایی با کیفیت مناسب و قابل اطمینان داشته اند، انتخاب شده اند. نتایج آزمون های این چاه ها مبنای برآورد هدایـت هیدرولیکی در دشـت گل گیر می باشند. 
 
جهت برآورد توزیع مکانی هدایت هیدرولیکی در دشت گل گیر از روشهای زمین آماری شامل کریجینگ مقادیر هدایت هیدرولیکی که در 16 نقطه موجود می باشد و کوکریجینگ با استفاده از مقادیر هدایت هیدرولیکی به عنوان متغیر اولیه و مقادیر مقاومت الکتریکی زمین یا ارتفاع سطح آب زیرزمینی و یا شیب سطح آب زیرزمینی به عنوان متغیر ثانویه استفاده شده است. تمامی محاسبات آماری و روشهای ژئواستاتیستیکی بکار گرفته شده در نرم افزار GSLIB     (Deutsch and Journel, 1998) انجام شده است. جهت انجام این روشها در قدم اول به بررسی وضعیت آماری و مدل تغییرات مکانی هرکدام از متغیرها (واریوگرام) پرداخته شده و همچنین ارتباط متقابل این متغیر ها و تغییرات مکانی انها نسبت به هم با کمک منحنی واریوگرام متقابل (Cross-variogram) بررسی شده است. این منحنی ها با مدل های رایج گوسین، نمایی و کره ای مورد ارزیابی و برازش قرار گرفته اند. در قدم بعدی به کمک روشهای مختلف کریجینگ شامل کریجینگ معمولی و ساده توزیع مکانی هدایت هیدرولیکی برآورد شده است. ارزیابی صحت و دقت این روشها به کمک معیارهای Cross-validation  انجام شده است. براین اساس روش کریجینگ معمولی با مدل واریوگرام نمایی دارای بهترین دقت می باشد . میزان ضریب همبستگی بین مقادیر مشاهده شده و تخمین زده شده و معیار RMSE برای این روش به ترتیب معادل 24/0 و 05/1 بوده است. 
براورد توزیع مکانی هدایت هیدرولیکی به کمک روشهای مختلف کوکریجینگ شامل کوکریجینگ معمولی، کوکریجینگ معمولی استاندارد شده و کوکریجینگ ساده نیز نشان داد که روش کوکریجینگ معمولی براساس معیارهای Cross-validation از دقت بهتری در برآورد توزیع مکانی هدایت هیدرولیکی در دشت گل گیر دارد. در مجموع از تمامی روشهای کوکریجینگ و چند نوع متغیر استفاده شده، روش کوکریجینگ معمولی با مقادیر مقاومت الکتریکی زمین و با مدل نمایی واریوگرام با میزان 34/0 و 26/1 به ترتیب برای ضریب همبستگی و معیار RMSE بهترین روش در براورد ها می باشد
مقایسه نتایج روشهای زمین آماری استفاده شده و نتایج واسنجی مدل ریاضی آب زیرزمینی در دشت گل گیر حاکی از تطابق نسبی نتایج با هم می باشند .نقشه های توزیع مکانی هدایت هیدرولیکی در روشهای زمین آمار مقید به مقادیر اندازه گیری شده در نقاط اندازه گیری می باشند در حالیکه در واسنجی مدل ممکن است این نتایج در فرایند کالیبراسیون دستخوش تغییرات شوند. توصیه می شود که قبل از اجرا و کالیبراسیون مدل ریاضی در یک دشت از روشهای زمین آماری جهت برآورد بهتر مقادیر پارامترهای مدل از جمله هدایت هیدرولیکی استفاده شود. پرواضح است که نتایج این روشها باید همواره با شواهد صحرایی، وضعیت هیدروژئولوژی آب زیرزمینی و دیگر مستندات موجود مثل لاگ زمین شناسی گمانه ها و احیانا نتایج آزمونهای جدید پمپاژ کنترل و ارزیابی شود.
 
 

فهرست مطالب طرح پژوهشی

فصل اول: جمع آوری آمار و اطلاعات و گزارش های انجام شده در دشت گل گیر

1-1- مقدمه

1-2- نقشه های پایه موجود در منطقه مورد مطالعه

1-3- زمین شناسی منطقه مورد مطالعه

1-4- مطالعات انجام شده در منطقه مورد مطالعه

1-5- جمع بندی

فصل دوم: ایجاد سامانه اطلاعات جغرافیایی منابع آب در دشت گل گیر

2-1- مقدمه

2-2- ایجاد پایگاه داده ها

2-2-1- تهیه نقشه های پایه

2-2-2- تهیه اطلاعات هیدروژئولوژی دشت گل گیر

2-2-3- تهیه اطلاعات عمومی از منطقه مورد مطالعه

2-3- تهیه نقشه هیدروژئولوژی منابع آب

2-4- جمع بندی

فصل سوم: مقادیر هدایت هیدرولیکی در دشت گل گیر

3-1- مقدمه

3-2- روش های برآورد و محاسبه هدایت هیدرولیکی

3-2-1- روش های مستقیم آزمایشگاهی

3-2-2- روش های مستقیم میدانی در محل

3-2-3- روش غیرمستقیم به کمک روابط تجربی

3-2-4- روش غیرمستقیم استفاده از مدلهای ریاضی

3-3- استفاده از آزمونهای پمپاژ جهت برآورد هدایت هیدرولیکی

3-3-1- آزمون پمپاژ با دبی ثابت در چاه های اکتشافی

3-3-2- آزمون پمپاژ پله ای در چاه های بهره برداری

3-4- برآورد مقادیر هدایت هیدرولیکی در دشت گل گیر

3-5- جمع بندی

فصل چهارم: بررسی آماری متغیرهای مورد استفاده در روشهای زمین آمار 

4-1- مقدمه

4-2- تئوری

4-3- هدایت هیدرولیکی

4-3-1- توزیع مکانی نقاط اندازه گیری

4-3-2- توصیف آماری مقادیر هدایت هیدرولیکی

4-3-3- واریوگرام مقادیر هدایت هیدرولیکی و مدل آن

4-4- مقاومت الکتریکی زمین

4-4-1- توزیع مکانی سونداژهای ژئوالکتریک

4-4-2- توصیف آماری مقادیر مقاومت الکتریکی زمین

4-4-3- واریوگرام مقادیر مقاومت الکتریکی زمین و مدل آن

4-5- ارتفاع سطح آب زیرزمینی

4-5-1- توزیع مکانی نقاط اندازه گیری ارتفاع سطح آب زیرزمینی

4-5-2- توصیف آماری مقادیر ارتفاع سطح آب زیرزمینی

4-5-3- واریوگرام مقادیر ارتفاع سطح آب زیرزمینی و مدل آن

4-6- شیب سطح آب زیرزمینی

4-6-1- توزیع مکانی نقاط اندازه گیری شیب سطح آب زیرزمینی

4-6-2- توصیف آماری مقادیر شیب سطح آب زیرزمینی

4-6-3- واریوگرام مقادیر شیب سطح آب زیرزمینی و مدل آن

4-7- بررسی ارتباط متقابل هدایت هیدرولیکی و سایر متغیرها

4-7-1- همبستگی بین هدایت هیدرولیکی و سایر متغیرها

4-7-2- واریوگرام متقابل هدایت هیدرولیکی و سایر متغیرها و مدل آن

4-8- جمع بندی

فصل پنجم: برآورد توزیع مکانی هدایت هیدرولیکی در دشت گل گیر

5-1- مقدمه

5-2- تئوری 

5-3- برآورد توزیع مکانی هدایت هیدرولیکی بر اساس روشهای کریجنیگ

 5-3-1- کریجینگ معمولی

 5-3-2- کریجینگ ساده

5-3-3- مقایسه روش های کریجنیگ

5-4- برآورد توزیع مکانی هدایت هیدرولیکی به کمک روشهای کوکریجینگ

5-4-1- تخمین هدایت هیدرولیکی به کمک مقادیر مقاومت الکتریکی زمین

 5-4-2- تخمین هدایت هیدرولیکی به کمک مقادیر شیب سطح اب زیرزمینی

 5-4-3- تخمین هدایت هیدرولیکی به کمک مقادیر ارتفاع سطح اب زیرزمینی

 5-4-4- مقایسه روشهای کوکریجینگ

5-5- جمع بندی

فصل ششم: مقایسه نتایج با مدل ریاضی، نتیجه گیری و پیشنهادات 

6-1- مقدمه

6-2- مقایسه نتایج روشهای زمین آماری و مدل ریاضی

6-3- نتایج 

6-4- پیشنهادات 

 

 

 

 

 

 

عنوان

پیوست 1

پیوست 2

پیوست 3

منابع 

نمایش کامل متن

کلیدواژه ها:

نویسندگان

مراجع و منابع این طرح پژوهشی:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این طرح پژوهشی را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود طرح پژوهشی لینک شده اند :
  • درویش زاده ، ع، (1370) زمین شناسی ایران، انتشارات امیرکبیر. ...
  • مهندسین مشاور کمیاب گستر جنوب (1385)، مطالعات نیمه تفضیلی آبهای ...
  • ندری، آ، (1386)، تهیه مدل ریاضی تحلیلی و کاربرد آن ...
  • Ahmed S, de Marsily G (1987) Comparison of geostatistical methods ...
  • Ahmed S, de Marsily G, Talbot A (1988) Combined use ...
  • Bear,J. (1972), Hydraulics of ground water , McGraw-Hill, New York, ...
  • Boulton, N.S., Streltsova, T.D., (1976). The drawdown near an abstraction ...
  • Chiles JP, Delfiner P., (1999) Geostatistics: Modeling spatial uncertainty, John ...
  • Deutsch CV, Journel A (1998) GSLIB Geostatistical Software Library and ...
  • Elsner JB, Schmertmann CP, (1994) Assessing forcast skill through cross ...
  • Goovaert P (1997) Geostatistics for natural resources evaluation. Oxford University ...
  • Helwag, O.J., (1994) A general solution to the step-drawdown test, ...
  • Hevesi JA, Flint AL, Istok JD, (1992) Precipitation estimation in ...
  • Journel AG, Huijbregts CJ (1978) Mining geostatistics. Academic Press, London, ...
  • IX1D, V3, (2004) Interpret iDimensional Sounding Modeling, Interpex Limited, Golden ...
  • Isaaks EH, Srivastava RM (1989) Applied Geostatistics. Oxford University Press, ...
  • Kitanidis PK (1997) Introduction to geostatistics: with applications in hydrogeology. ...
  • Kitanidis PK (1999) Geostatistics: Interpolation and Inverse problems. Chap.16 In ...
  • Kelly WE, Frohlinch RK (1985) Relations between aquifer electrical and ...
  • Neuman, S.P., (1975), Theory of flow in unconfined aquifer considering ...
  • Rorabough, M. I., (1953) Graphical and theoretical analysis of step-drawdown ...
  • Streltsova, T. D., (1976). Unsteady radial flow in an unconfined ...
  • Troisi S, Fallico C, Starface S, Migliari E (2000) Application ...
  • Urish DW (1981) Electrical resistivity–hydraulic conductivity relationships in glacial aquifers. ...
    • نمایش کامل مراجع