پیش‌بینی عمق آب زیرزمینی با استفاده از مدل طیفسنجی سری‌های زمانی

Abstract

امروزه بیشینه بهره‌برداری از منابع آب‌زیرزمینی در کشور به‌عمل می‌آید. همچنین عمده منابع آب قابل استحصال، مورد بهره‌برداری قرار گرفته‌اند و مدیریت منابع آب در آینده به استحصال بیشتر از منابع آب زیرزمینی موجود وابسته است. پیش‌بینی نوسانات عمق آب ‌زیرزمینی جهت برنامه‌ریزی مناسب‌ به‌ویژه در مناطق خشک ضروری است. در این پژوهش جهت پیش‌بینی عمق آب زیرزمینی دشت چمچمال از تحلیل طیفی سری‌های زمانی استفاده شده است. برای این منظور از سری‌های ماهانه عمق آب‌زیرزمینی طی سال‌های 88- 1374 برای دوره واسنجی استفاده گردید و منحنی تناوب‌نگار داده‌ها ترسیم گردید. با استفاده از روش تحلیل طیفی بسط فوریه، دوره تناوب‌ داده‌ها مورد بررسی قرار گرفت و جزء قطعی تناوب داده‌ها حذف گردید. در گام بعد نرمال بودن و ایستایی داده­ها مورد بررسی قرار گرفت. در ادامه مدل‌های مختلف سری ‌زمانی بر داده‌ها برازش داده شد و کارائی و دقت مدل‌های برازش داده شده با معیار آکائیک مورد ‌ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که از بین مدل‌های کلاسیک سری ‌زمانی، در پیزومترهای قشلاق‌آباد، بزن‌آباد و گاوکل به‌ترتیب مدل‌های<em>ARMA(1,1)، ARMA(2,1)</em> و <em>ARMA(1,1)</em> بهترین برازش را بر داده‌ها دارند. نهایتاً برای تشخیص درستی الگوی برازش داده‌شده از آزمون فرض ایستایی باقیمانده‌ها استفاده گردید. نتایج این پژوهش با به ‌کارگیری ضریب همبستگی 78/0و شاخص پراکندگی 4 تا 14 درصدی پیزومترها، کارآیی و دقت بالای تکنیک سری‌ زمانی را در پیش‌بینی عمق آب‌زیرزمینی پیزومترهای منطقه نشان داد. نحوه به‌کارگیری تحلیل طیفی به فرم مطرح‌شده در این تحقیق در پیش‌بینی عمق آب زیرزمینی بسیار سودمند می‌باشد.