حل معکوس مدل‌های آب زیرزمینی - رویکرد غیرمستقیم

Abstract

هدف اصلی مطالعه حاضر، ارائه ساختار و روشی برای واسنجی مدل‌های آب زیرزمینی است. واسنجی خودکار با رویکرد غیرمستقیم مد نظر قرار گرفته و مسئله معکوس در مدل‌سازی آب زیرزمینی به‌صورت یک مسئله بهینه‌سازی تعریف شده است. برای حل این مسئله بهینه‌سازی غیرخطی از الگوریتم ژنتیک استفاده گردیده است. کمینه‌سازی جذر میانگین مربع اختلاف میان مقادیر تراز سطح آب مشاهداتی و تراز متناظر محاسبه شده در نرم‌افزار MODFLOW به‌عنوان معیار واسنجی و ارزیابی تعیین شده است. مقادیر هدایت هیدرولیکی و آبدهی ویژه (با ناحیه‌بندی معلوم) نیز به‌عنوان پارامترهای مدل در نظر گرفته شده است. با ایجاد تغییراتی در کدهای اصلی برنامه MODFLOW-2005 و افزودن الگوریتم ژنتیک به آن، یک برنامه بهینه‌سازی (MF2005GA_P) به زبان فرترن 90 تهیه شده است که به‌دلیل تبادل داخلی متغیرهای اصلی (مانند RMSE)، کاهش محسوسی در مدت زمان اجرای برنامه نسبت به رویکرد اتصال کدهای شبیه‌سازی و بهینه‌سازی حاصل نموده است. این برنامه بر اساس یک مدل فرضی، توسعه یافته و به‌صورت اولیه مورد ارزیابی قرار گرفته است. در ادامه آبخوان ابهر به‌عنوان مطالعه موردی انتخاب و عملکرد برنامه در مقیاس واقعی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج این روش، کاهش حدود 40 درصدی RMSE را نسبت به نتایج واسنجی با روش سعی و خطا، نشان داده است.