بخشی از مقاله
چکیده
تحلیل حساسیت - Sensitivity analysis - روشی در به کمیت در آوردن عدم قطعیت هاي موجود در مدل واسنجی شده می باشد. تحلیل حساسیت جزء مراحل اساسی مدل سازي است که به وسیله تغییر در پرامتر هاي مدل - مانند هدایت هیدرولیکی افقی و عمودي، ضریب ذخیره، آبدهی ویژه، تغذیه ، ضخامت لایه، برداشت آب از چاه ها و موقعیت و نوع مرزها - و بررسی تاثیر این تغییر بر خروجی مدل ، انجام می شود. اگر تغییر در پارامتر ورودي باعث تغییر بزرگی در خروجی مدل شود، مدل به آن پرامتر حساس است. در مدل واسنجی شده آبخوان دشت اردبیل با تعیین عدم قطعیت داده هایورودي ،پارامترهاي مدل سازي در دامنه معقول و مشخص تغییر داده شد. نتایج نشان می دهد، مدل بیشترین حساسیت را به هدایت هیدرولیکی و چاه هاي تغذیه اي و مرز با بار ثابت و کمترین حساسیت را به توپوگرافی سطحی و تراز آب در شروع مدل سازي دارد.
واژه هاي کلیدي : مدل سازي- حساسیت پارامترها- هدایت هیدرولیکی- دشت اردبیل- آبخوان
-1 مقدمه
دشت اردبیل بین عرض هاي جغرافیایی 37 درجه و 55 دقیقه تا 38 درجه و 48 دقیقه شمالی و طول هاي جغرافیایی47 درجه و 46 دقیقه تا 48 درجه 41 دقیقه شرقی با عرض حدود 25 کیلومتر و طول 45 کیلومتر در شرق و شهرستان اردبیل واقع شده است - شکل. - 1 این دشت یکی از بزرگترین دشت هاي شمال غرب کشور است و بیشترین آب مورد نیاز کشاورزي دشت اردبیل از طریق بهره برداري از آب زیرزمینی این دشت تامین میشود. امتداد دشت در راستایی شمالغرب - جنوب است که توسط ساختار هاي منطقه بسته شده است.مساحت حوضه آبریز دشت اردبیل حدوده 4370 کیلومتر مربع است. ارتفاع متوسط حوضه ، در مناطق کوهستانی 2400 متر و در دشت 1340 متر از سطح دریا است که حداکثر ارتفاع در ارتفاعات شمال غربی - کوه سبلان - حوضه برابر با 4811 میباشد.
شیوه رایج در تحلیل حساسیت این است که فقط یک پارامتر ورودي تغییر داده شود.{1} حساس ترین پارامتر، پارامتري است که کمترین تغییر در آن موجب بیشترین تغییر در واسنجی شود. تحقیقات زیادي بر روي آنالیز حساسیت پارامتر ها در دنیا و ایران انجام شده است که از جمله می توان به محققین زیر اشاره نمود: اسزیلاگی{2} که پارامتر هاي هدایت هیدرولیکی وتخلخل را مورد آنالیز حساسیت قرارداد. ندافیان همزمان با تهیه مدل جریان آبخوان دشت همدان-بهار، بر روي پارامتر هاي توپوگرافیسنگ کف، توپوگرافی سطحی، هدایت الکتریکی، آبدهی ویژه، تغذیه و برداشت از چاه هاي بهرهبرداي تحلیل حساسیت انجام داده است . بستهي نرمافزاري پایه دادههاي پایهي مربوط به آبخوان به مدل داده میشود. دادههاي پایه شامل شکل آبخوان، شرایط مرزي آن، تعداد و مدت زمان گامهاي زمانی، انواع پدیدههاي هیدروژئولوژیکی بازسازي شده، واحدهاي بهکاررفته و شرایط اولیه مدل است. در شکل 2 بستههاي MODFLOW 2000 گنجانیدهشده در نرمافزار GMS 7.0 را نشان می دهد. اندازهي سلولهاي شبکه، ضرایب هیدرودینامیکی لایههاي مختلف آبدار یا پیوند هیدرولیکی بین لایهها در این بستهي نرمافزاري به مدل داده می-شود. این بستهي نرمافزاري میتواند لایههاي آبدار تحت فشار، نیمه تحت فشار و یا آزاد را بازسازي نماید. قابلیت انتقال لایههاي آبدار با ضخامت کم با نوسان سطح آب زیرزمینی تغییر میکند. براي اینگونه لایههاي آبدار میتوان مقدار هدایت هیدرولیکی - k - و تراز سنگکف آبخوان را به مدل در مدل در هر پلهي زمانی با توجه به تراز سطح آب زیرزمینی بهدستآمده مقدار قابلیت انتقال آبخوان را از رابطهي T = kb محاسبه و در مدل منظور مینماید.
-2 مواد و روش ها
آبخوان دشت اردبیل، آبرفتی، تک لایه و آزاد می باشد که به علت شرایط پایدار حاکم بر آبخوان براییک سال آبی - 89-90 - با استفاده از کد MODFLOW- 2000 گنجانده شده در انتر فاز GMS7.0 مدل سازي واسنجی شد. محدوده مدل سازي شامل 38 حلقه چاه مشاهدهاي، 2178حلقه چاه بهرهبرداري می باشد براي محدوده مورد مطالعه، شبکه اي با سلولهایی به ابعاد 250× 250 متر و با مساحت 781,2 کیلومتر مربع در یک لایه طراحی شد - شکل. - 3 به منظور ارزیابی دقیق نتایج واسنجی مدل، اختلاف بارهاي اندازه گیري شده و شبیه سازي شده و انواع میانگین خطاها در نتایج واسنجی استفاده شده است. سه روش معمول براي نشان دادن معیار واسنجی عبارتند از: {1}
خطاي میانگین ME - Mean error - اندازهگیري ME ساده و آسان است ولی معیار مناسبی نیست؛ چرا که اختلاف میانگینهاي مثبت و منفی با هم جمع جبري شده و اثر یکدیگر را خنثی میکنند. از اینرو ME پایین نشاندهندهي یک واسنجی خوب نیست. خطاي میانگین مطلق MAE - mean absolute Error - MAE = 1/n Σni=1 | - hm-hs - i | عبارت است از مقدار میانگین اختلاف بار هیدرولیکی شبیه سازيشده با بار هیدرولیکی اندازهگیريشده. جذر میانگین مربعات خطاها - - RMSE جذر میانگین مربعات خطاها یا انحراف معیار برابر است با میانگین مربع اختلافهاي بین بار هیدرولیکی شبیه سازي شده با بار هیدرولیکی اندازهگیريشده.
