تخمین پارامترهای هیدرودینامیکی آبخوان دشت اوان در نقاط نامشخص با استفاده از منطق فازی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استاد گروه علوم زمین، دانشکده علوم، دانشگاه خوارزمی

2 کارشناسی ارشد هیدروژئولوژی، دانشکده علوم، دانشگاه خوارزمی

چکیده

       ضرایب هیدرودینامیکی آبخوان مهم‌ترین اطلاعات هیدروژئولوژیکی جهت توصیف ویژگی‌های هر آبخوانی هستند و انجام اکثر پروژه‌ها و طرح‌های پژوهشی و اجرایی در هر آبخوانی وابسته به وجود ضرایب هیدرودینامیک دقیق و صحیح می‌باشد. در این تحقیق ضمن مطالعه کمی منابع آب زیرزمینی دشت اوان مدل استنتاج فازی برای تعیین ضرایب هیدرودینامیکی آبخوان تهیه شد. این ضرایب عبارت‌اند از قابلیت انتقال‌پذیری (T)، ضریب ذخیره (S) و ضریب هدایت هیدرولیکی (K) که یکی از راه‌های تعیین این پارامترها انجام آزمایش پمپاژ است که معمولاً بسیار پرهزینه بوده و انجام آن در اکثر مناطق، به‌ویژه مناطق خشک (به سبب افزایش عمق حفاری)، با محدودیت‌های زیادی مواجه است. منطق فازی بهترین وسیله جایگزین برای مدل‌سازی سیستم‌هایی است که دارای پیچیدگی زیاد بوده و داده‌های کافی از آن موجود نیست و یا اطلاعاتی که در مورد آن‌ها در اختیار می‌باشد مبهم و غیرصریح است. منطق فازی نیازی به ورودی‌های دقیق ندارد و به‌طور ماندگار به کارش ادامه می‌دهد و می‌تواند هر تعداد معقولی از ورودی‌ها را پردازش کند اما پیچیدگی سیستم با ورودی‌ها و خروجی‌های بیشتر به‌سرعت افزایش می‌یابد و پردازشگرهای توزیع‌شده باعث آسان شدن عملیات می‌گردند. در این تحقیق با بررسی لاگ‌های حفاری و آزمون‌های پمپاژ و همچنین جنس رسوبات پس از فازی سازی داده‌ها و ایجاد مدل استنتاج فازی، ضرایب هیدرودینامیکی منطقه در نقاط نامشخص به دست آمد. یکی دیگر از اهداف این تحقیق بررسی تغییرات مقادیر ضرایب هیدرودینامیکی آبخوان درگذر زمان است که از این طریق می‌توان به هدف اصلی یعنی پیش‌بینی این اطلاعات در نقاط نامشخص دست‌یافت. پارامترهای هیدرودینامیکی می‌توانند نسبت به زمان و مکان تغییر نمایند. تغییرات مکانی ناشی از تغییرات زمین‌شناسی محیط است، درصورتی‌که تغییرات زمانی آن ناشی از اثر تغذیه، تخلیه و تراکم می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Estimation of hydrodynamic parameters in the unknown locations in Evan plain using fuzzy logic

نویسندگان [English]

  • Mohammad Nakhaei 1
  • Elham Hassan Nia 2
1 Department of Applied Geology, Faculty of Earth Sciences, Kharazmi Univerdity
چکیده [English]

Hydrodynamic coefficients of an aquifer are the most important hydrogeological information to describe its characteristics, and most of the research and implementation project depend on the existence of accurate hydrodynamic coefficients data. In this study, while quantitative study of groundwater resources of Evan Plain, the fuzzy inference model was developed to determine the hydrodynamic coefficients of the aquifer.
These coefficients include transmissivity (T), storage coefficient (S), and hydraulic conductivity coefficient (K). One of the methods to determine these parameters is to perform a pumping test analysis, which is usually very costly in most areas, especially the arid regions due to increased drilling depth has many limitations.
Another objective of this research is to investigate changes in hydrodynamic coefficients of the aquifer over time, which can be used to predict this information at unknown locations. Hydrodynamic parameters can change over time and place. Spatial variations are due to environmental changes. If the changes are due to the effect of recharge, discharge and compaction, this suggests that the use of a general function for the whole region cannot be a suitable method for estimating the parameters.
The small difference between the values of the hydrodynamic coefficients estimated by the fuzzy method in comparison with the pumping method, which has an error of less than 0.07, indicates the high accuracy of this method. Using the fuzzy logic method in determining hydrodynamic coefficients can greatly reduce the cost of pumping tests. Therefore, the use of fuzzy inference method to determine and estimate hydrodynamic coefficients can be useful in unspecified regions.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Evan plain
  • fuzzy
  • Transmissivity
  • storage coefficient
  • drilling log

مراجع

چیت‌سازان م.، سیدی پور، م.، میرزایی، ی.، 1387. تعیین خصوصیات آبخوان کارستی چشمه برم جمال با استفاده از پاسخ‌های فیزیکی- شیمیایی. مجله آب و فاضلاب، شماره 68، صفحه 77-72.
 رضایی، م.، 1379. پیش‌بینی تغییرات آبدهی چشمه‌های کارستی در دوره‌های خشک‌سالی. اولین کنفرانس ملی بررسی راهکارهای مقابله با کم آبی و خشک‌سالی. جهاد دانشگاهی استان کرمان.
زارعی، ح.، کلانتری، ن.، ندری، آ.، محمدی بهزاد، ح.، 1396. اثر نوسانات اقلیمی بر شرایط کمی وکیفی چشمه کارستی بی بی تلخون، شهرستان لالی خوزستان. هیدروژئولوژی. سال 2، شماره 2، ص 16-1.
فتحی، گ.، سنجری، م.، سلاجقه، ع.، مهدوی، م.، خلیقی، ش.، 1393. مقایسه و تعیین مناسب‌ترین فرمول شاخه خشکیدگی هیدروگراف برای مناطق مختلف کارستی غرب ایران. نشریه علوم و مهندسی آبخیزداری ایران. سال 8، شماره 26، ص 20-11.
کرمی، غ.، باقری ح.، رحیمی، ف.، 1397. هیدروژئولوژی چشمه‌های کارستی تاقدیس سالدوران، استان چهارمحال و بختیاری. هیدروژئولوژی. سال 3، شماره 1، ص 79-69.
کریمی ، ح.، 1384، بررسی هیدروژئولوژیکی چشمه‌های موگرمون و سرآسیاب. نهمین همایش انجمن زمین‌شناسی ایران، دانشگاه تربیت معلم.
کلانتری، ن.، محمدی بهزاد، ح.، چرچی، ع.، کشاورزی، م.، 1390. چشمه‌های کارستی به عنوان ساده ترین ابزار برای تعیین خصوصیات هیدروژئولوژیکی آبخوان‌های کارستی، مطالعه موردی چشمه بی بی تلخون، استان خوزستان. مجله زمین‌شناسی کاربردی پیشرفته، زمستان 90، شماره 2، جلد 1، ص 100-90.
Bailly-Comte, V., Martin, J.B., Jourde, H., Screaton, E.J., Pistre, S., Langston, A., 2010. Water exchange and pressure transfer between conduits and matrix and their influence on hydrodynamics of two karst aquifers with sinking streams, J. Hydrol., 386: 55–66.
Birk, S., Hergarten, S., 2010. Early recession behaviour of spring hydrographs. J. Hydrol.
Bonacci, O., 1993. Karst springs hydrographs as indicators of karst aquifers. Hydrol. Sci. J., 38:51–62.
Bonacci, O., 2001. Analysis of the maximum discharge of karst springs. Hydrogeol. J., 9: 328–338.
Chang, Y., Wu, J., Liu, L., 2015. Effects of the conduit network on the spring hydrograph of the karst aquifer. Journal of Hydrology, 527:517-30.
Covington, M., Wicks C., Saar, M., 2009. A dimensionless number describing the effects of recharge and geometry on discharge from simple karstic aquifers. Water Resources, 45: W11410.
Fiorillo, F., 2011. Tank-reservoir drainage as a simulation of the recession limb ofkarst spring hydrographs. Hydrogeol. J. 19:1009–1019.
 Fiorillo, F.,2014. The Recession of Spring Hydrographs, Focused on Karst Aquifers. Water Resour Management, 28:1781–1805.
Fleury, P., Plagnes, V., Bakalowicz, M., 2007. Modelling of the functioning of karstaquifers with a reservoir model: application to Fontaine de Vaucluse (South ofFrance). J. Hydrol., 345: 38–49.
Forkasiewicz, J., Paloc, H., 1965. Le regime de tarissement de la Foux de la Vis, etudepréliminaire. In: Hydrology of Fractured Rocks, vol. 1, Proceedings of theDubrovnik Symposium;.p. 213–226.
Geyer, T., Birk, S., Liedl, R., Sauter, M., 2008. Quantification of temporal distribution of recharge in karst systems from spring hydrographs. J. Hydrol., 348: 452–463.
Hamidi zadeh, F., kalantari, N., Keshavarzi, M., charchi, A., 2012. Hydrogeological and geo-structural assessment of the Dareh-e-Anari spring in the ShirinBahar karstic area, Khuzestan province. Iran-Water ResourcesResearch 8(1):30-42.
Herman, H.K., Toran, L., White, W.B., 2008. Threshold events in spring discharge:evidence from sediment and continuous water level measurement. J. Hydrol., 351: 98–106.
Karimi, H., Raeisi, E., Zare, M., 2005. Physicochemical time series of karst spring as a tool to differentiate the source of spring water. Carbonates Evaporites, 20 (2): 138-147.
Kovacs, A., Perrochet, P., Kiraly, L., Jeannin, P.Y., 2005. A quantitative method for thecharacterization of karst aquifers based onspring hydrograph analysis. J. Hydrol., 303:152-164.
Labat, D., Ababou, R., Mangin, A., 2000. Rainfall-runoff relations for karstic springs. Part I: Convolution and spectral analysis. Journal of Hydrology, 238 (3–4): 123–148.
Li, G., Goldscheider, N., Field M.S., 2016. Modeling karst spring hydrograph recession based on head drop at sinkholes. Journal of Hydrology, 542:820-7.
Sauter, M., 1992. Quantification and Forecasting of Regional Groundwater Flow andTransport in a Karst Aquifer (Gallusquelle, Malm, SW. Germany). TübingerGeowissenschaftliche Arbeiten C13, Tübingen.
Schmidt, S., Geyer, T., Guttman, J., Marei, A., Ries, F., Sauter, M., 2014. Characterisation and modelling of conduit restricted karst aquifers – Example of the Auja spring, Jordan Valley. Journal of Hydrology, 511:750–763.
Smart, C.C., 1983. The Hydrology of a Glacierised Alpine Karst: Castleguard Mountain, Alberta. Ph.D. Thesis, McMaster University, Hamilton, Open Access Dissertations and Theses, Paper 1382.
هیدروژئولوژی
دوره 4، شماره 1
ناشر
شهریور 1398
صفحه 1-13

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار