تلفیق روش اجزای محدود و الگوریتم بهینهسازی سطوح شیبدار در کمینهسازی افت سطح آب در آبخوان

Abstract

مدیریت منابع آب زیرزمینی جهت تأمین نیاز آبی بشر و کاهش افت سطح آب زیرزمینی ناشی از برداشت بیرویه، یکی از مسائل مهم کشور است. لذا در این مطالعه جهت مدیریت بهرهبرداری از آبخوان از مدل شبیهساز-بهینهساز ( )FEM-IPOاستفاده شد. مدل ریاضی جریان آب زیرزمینی آبخوان با استفاده از شبیهسازی عددی اجزای محدود صورت گرفت. با اهداف یافتن بهینهی مکان چاهها و کاهش سطح افت، مدل بهینه آبخوان با استفاده از الگوریتم سطوح شیبدار تهیه شد. نتایج نشان میدهد مناطق غربی و شمال غربی دشت پتانسیل بیشتری جهت حفر چاههای پمپاژ دارد. همچنین در آبخوان مورد مطالعه و با توجه به نیاز آبی تعریف شده، 5چاه که در ضلع غربی و شمال غربی قرارگرفتهاند با افت حداکثر 28/49متر بهینهترین مدل جهت بهرهبرداری از آبخوان بوده است. در این مطالعه سطح آب محاسبه شده توسط مدل اجزاء محدود با سطح آب مشاهداتی مدل مقایسه شدند به طوری که خطای نسبی و خطای جذر میانگین مربعات به ترتیب 0/00024و 0/224بودکه نشاندهندهی دقت بالای مدل است. همچنین با توجه به دقت بالا، کارایی و صرفهجویی زمانی در مدلسازی، مدل FEM-IPOمیتواند بهعنوان یک مدل جهت بهرهبرداری بهینه از آبخوان استفاده گردد