مدلسازی خوشه ای تراز آب زیرزمینی دشت تبریز با استفاده از مدل آریما

مطالعه تغییرات زمانی و مکانی، و تخمین نوسانات تراز آب های زیرزمینی در مطالعات و برنامه ریزی مدیریت منابع آب جهت استمرار و یا توسعه بهره برداری آن از اهمیت بسیاری برخوردار است. تاکنون مدل های مختلفی برای تخمین پارامتر تراز آب زیرزمینی مورد استفاده قرار گرفته است، در این بین مدل های تصادفی غالبا در زمینه ی مطالعه پارامترهای هیدرولوژیکی به وفور بکار گرفته شده اند. نمونه ی پرکاربرد از مدل های تصادفی در بررسی سری های زمانی، مدل خود همبسته یکپارچه میانگین متحرک(ARIMA) می باشد که اساس این مدل ها بر پایه زنجیره مارکف بنا نهاده شده است. در مطالعات گذشته معمولا یک یا چند چاه با استفاده از مدل های تصادفی مورد مطالعه قرار گرفته است ولی در تحقیق حاضر برای بررسی تغییرات زمانی و مکانی تراز آب های زیرزمینی دشت تبریز در مقیاس ماهانه، ۴۶ ایستگاه انتخاب شده است. در محدوده مورد مطالعه بین مقادیر سطح آب زیرزمینی چاه های مشاهداتی نزدیک به همدیگر همبستگی بیشتری نسبت به سایر چاه ها وجود دارد، در نتیجه به منظور جلوگیری از بررسی اثرات نوسانات چاه های نزدیک به همدیگر، در ابتدا کل ایستگاه ها با استفاده از فرآیند خوشه بندی به ۷ بخش تقسیم شده و مطالعه مکانی بر روی چاه های منتخب واقع در هر کدام از این بخش ها انجام گرفته شده است. نتایج حاکی از آنست که خوشه های اول،سوم و هفتم بخاطر وجود داده های پرت دقت قابل قبولی در شبیه سازی را نداشتند و چهار خوشه دیگر از دقت خوبی برخوردار بودند. همچنین خوشه دوم و اول به ترتیب بهترین و بدترین مد ل سازی را با دارا بودن بالاترین ضریب تعیین و کمترین ریشه میانگین مربعات خطا داشته اند. استفاده از مدل آریما بر روی ایستگاه های مختلف موجود در سطح حوضه تبریز نشان داد، دقت مدل زمانی کاهش می یابد که سری های مورد بررسی با نوسان های بیش از حد و همراه با روند در میانگین و واریانس باشند که منجر به ناایستایی سری می گردد.

کلیدواژه ها:

آریما ، تغییرات زمانی و مکانی ، خوشه بندی ، نقشه حرارتی ، دندروگرام