تحلیل عدم قطعیت در مدل سازی آب زیرزمینی با استفاده از روش GLUE (مطالعه موردی: دشت بجنورد)

تحلیل عدم قطعیت، مرحله­ای جدانشدنی در فرآیند مدل­سازی­های هیدرولوژی می­باشد. ارزیابی کمی عدم قطعیت در خروجی­های مدل شبیه­سازی و تخمین پارامترهای آن، موجب افزایش اطمینان در نتایج مدل­سازی و شناخت درستی از منابع عدم قطعیت می­شود. با توجه به رشد روز افزون کاربرد مدل­های آب زیرزمینی در مدیریت و پیش­بینی رفتار آبخوان­ها، این پژوهش به دنبال تحلیل عدم قطعیت در مدل­ساز کمی آبخوان آبرفتی دشت بجنورد در خراسان شمالی است. آبخوان آبرفتی بجنورد با مساحت ۲/۶۵ کیلومترمربع، از جمله آبخوان­های پیچیده از لحاظ مدل­سازی آب­زیرزمینی است که با مشکل بالا آمدن سطح ایستابی به دلیل توسعه شهر در برخی نقاط آن مواجه است. بنابراین پیش­بینی با درصد اعتماد بالا در این آبخوان از اهمیت زیادی برخوردار است. بر همین اساس، مدل­سازی در مقیاس ماهانه و واسنجی آبخوان بجنورد بر اساس مدل مفهومی تولید شده برای یک دوره ده ساله (۱۳۹۰-۱۳۸۰) با استفاده از ۱۱ چاه مشاهداتی انجام شد. جهت واسنجی و تحلیل عدم قطعیت مدل آبخوان بجنورد از روش عمومی عدم قطعیت تشابهات (GLUE) استفاده شد. در این راستا، توابع توزیع احتمالی پیشین پارامترهای مدل شامل تغذیه و هدایت هیدرولیکی به صورت تابع توزیع یکنواخت تعیین شد و با استفاده از آمار سطح آب در چاه­های مشاهداتی واسنجی مدل و استخراج توابع توزیع پسین انجام شد. نتایج نشان داد که پارامتر تغذیه نسبت به سایر پارامترها از قابلیت تشخیص کم­تری در فرآیند واسنجی برخوردار بوده (به عبارتی تابع توزیع پسین آن نسبت به تابع توزیع پیشین تغیر زیادی نکرده است) و دارای عدم قطعیت بیش­تری است. از طرف دیگر پارامتر هدایت هیدرولیکی عدم قطعیت آن در فرایند واسنجی به طور موثری کاهش یافته است. همچنین نتایج تحلیل عدم قطعیت در نتایج پیش­بینی سطح آب مدل نشان داد که۷۳ % از مقادیر مشاهداتی سطح ایستابی در بازه اطمینان ۹۵%، در محدوده اطمینان قرار گرفته و نتایج واسنجی رضایت­بخش می­باشد. بنابراین می­توان از مدل ریاضی آب زیرزمینی آبخوان بجنورد با اطمینان در سایر پیش­بینی­ها و تحلیل­ها استفاده کرد.

کلیدواژه ها:

محدوده اطمینان ، مونت کارلو ، واسنجی ، MODFLOW