پیش‌بینی تغییرات مکانی- زمانی سطح آب زیر‌زمینی در دشت بیرجند به‌روش کریجینگ

Abstract

با توجه به محدودیت منابع آبی و خطر بحران آب در ایران و اینکه سالانه مقدار زیادی از ذخایر منابع آبی کشور به‌دلیل برداشت بیش از حد کاهش یافته و منجر به بحرانی شدن دشت‌ها و در نتیجه ایجاد بیلان منفی می‌شود، یافتن راههایی برای پیش‌بینی مقدار سطح آّب قبل از حفر چاهها ضروری است. سطح آبهای زیر‌زمینی متغیری است که در طول زمان و مکان تغییر می‌کند بنابراین می‌توان آن را به‌عنوان یک مجموعه داده‌ی فضایی- زمانی در نظر گرفت. در تحلیل این نوع داده‌ها، مدل‌سازی ساختار وابستگی فضایی- زمانی ابزاری مهم برای پیش‌بینی متغیر مورد مطالعه در مکان‌ها و زمان‌های دلخواه است. ساختار وابستگی فضایی- زمانی داده‌های فضایی- زمانی به‌کمک تابع هم‌تغییرنگار یا تغییرنگار مشخص می‌شود. در حالت کلی تعیین هم‌تغییرنگار فضایی- زمانی داده‌ها بسیار پیچیده است اما تحت فرض تفکیک‌پذیری هم‌تغییرنگار، مدل‌بندی ساختار وابستگی فضایی- زمانی را می‌توان با ترکیبی از هم‌تغییرنگار صرفاً فضایی و صرفاً زمانی انجام داد. در این تحقیق ضمن شرح مختصری در خصوص انواع هم‌تغییرنگار فضایی- زمانی تفکیک‌پذیر و نحوه برآورد و مدل‌سازی آنها، ساختار همبستگی فضایی- زمانی داده‌های مربوط به سطح آبهای زیر‌زمینی مدل‌سازی شد. سپس منحنی تراز پیش‌بینی سطح آبهای زیر‌زمینی به‌روش کریجینگ عام تحت مدل‌های ضربی و جمعی- ضربی ارائه شده و دقت این مدل‌ها برای پیش‌بینی فضایی- زمانی سطح آبهای زیر‌زمینی مورد ارزیابی قرار گرفت. با آنکه مدل جمعی- ضربی پیچیده‌تر از مدل ضربی است، نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد که مدل ضربی با دقت بسیار مطلوبی می‌تواند برای پیش‌بینی سطح آبهای زیرزمینی در ناحیه مورد مطالعه مورد استفاده قرار گیرد.