شبیه سازی سطح آب زیرزمینی آبخوان دشت اراک با استفاده از مدل MODFLOW و شبکه عصبی مصنوعی مبتنی بر روش دسته بندی گروهی داده ها (GMDH)

هدف: هدف این مطالعه شبیه سازی نوسانات سطح آب زیرزمینی دشت اراک با استفاده از مدل MODFLOW و شبکه عصبی GMDH استفاده شد.  روش پژوهش: در این تحقیق ابتدا مدل ناپایدار MODFLOW برای یک دوره هشت ساله (فروردین ۱۳۸۵ الی اسفند ۱۳۹۳)با گام زمانی ماهانه واسنجی گردید. سپس این مدل برای یک دوره دو ساله (فروردین ۱۳۹۳ الی اسفند ۱۳۹۵) صحت سنجی شد. در این حالت مقدار شاخص های R۲، NSE و RMSE برای مدل ناپایدار به ترتیب ۹۰۸۱/۰، ۷۳۹۰/۰ و ۹۲۲۶/۰  بودند درحالی که مقدار این شاخص ها برای مرحله صحت سنجی به ترتیب ۶۷۸۳/۰، ۸۹۴۸/۰، و ۹۷۲۱/۰  بودند. در گام بعدی از مدل GMDH  برای شبیه سازی نوسانات سطح آب زیرزمینی  استفاده شد. در این حالت از ۸۰ درصد داده ها برای اموزش مدل GMDH و از  ۲۰ درصد داده های  باقیمانده برای تست مدل GMDH استفاده شد. مقدار شاخص؜های R۲، NSE و RMSE برای مرحله اموزش شبکه به ترتیب برابر ۹۳۱۹/۰، ۹۱۹۲/۰ و ۲۲۸۵/۰  و برای مرحله تست نیز برابر۹۸۱۷/۰، ۹۸۶۵/۰ و ۲۵۴۲/۰ محاسبه شدند.  یافته ها: بر اساس نتایج این مطالعه با وجود اینکه هر دو مدل از کارایی مناسبی برای شبیه سازی نوسانات سطح آب زیرزمین برخوردار هستند؛ اما نوسانات سطح آب زیرزمینی با استفاده از  GMDH نسبت به مدل  MODFLOW نوسانات سطح آب زیرزمینی را بادقت بیشتری می؜تواند شبیه سازی شدند. اما با استفاده از مدل NODFLOW راحت تر می توان تجزیه وتحلیل های هیدروژئولوژیکی انجام داد.  نتیجه گیری: زمانی که هدف از مدل سازی صرفا شبیه سازی سطح آب زیرزمینی است مدل GMDH مناسب تر است اما رمانی که هدف اصلی از شبیه سازی بررسی شرایط هیدروژئولوژیکی است مدل MODFLOW مناسب تر است.

کلیدواژه ها:

نوسانات تراز آب زیرزمینی ، مادفلو ، GMDH ، روش گروهی پردازش داده ها ، شبکه عصبی مصنوعی