پژوهش های پیشین درباره :شبیهسازی کمی و کیفی جریان … – منابع مورد نیاز برای مقاله و پایان نامه : دانلود پژوهش های پیشین |
شکل ۵-۲، نقشه زون بندی و مقادیر تغذیه سطحی به دست آمده پس از کالیبراسیون مدل در شرایط پایدار را نشان میدهد. لازم به ذکر است که این ارقام نشان دهنده تغذیه سطحی ناشی از بارندگی است. در بالادست تغذیه سطحی بیشتر و در پاییندست کمتر است که این میتواند به دو دلیل باشد:
تفاوت در توپوگرافی منطقه؛ بالادست مرتفع تر درنتیجه بارندگی بیشتر درحالی که پاییندست پست تر و در کف است، بنابراین بارندگی کمتر است.
( اینجا فقط تکه ای از متن فایل پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )
بالادست درشت دانه تر در نتیجه نفوذپذیری بالاتر و پاییندست ریزدانه تر و نفودپذیری کمتر.
شکل (۵-۲): نقشه زون بندی و مقادیر به دست آمده برای پارامتر تغذیه سطحی (متر بر ماه) طی کالیبراسیون مدل در شرایط پایدار (مهرماه ۱۳۸۸)
۵-۱-۳-توزیع سطح ایستابی و جهت جریان
شکل ۵-۳، توزیع سطح ایستابی منطقه مورد مطالعه در دوره واسنجی شرایط پایدار (مهرماه ۱۳۸۸) که از درونیابی مقادیر محاسباتی بار هیدرولیکی در چاههای مشاهدهای مختلف برای کل دشت به دست آمده است، نشان میدهد. همان طور که در شکل مشخص است بار هیدرولیکی در شمال و شمال شرق زیادتر و به سمت غرب و جنوب غرب کمتر میشود. بنابراین میتوان انتظار داشت جهت جریان نیز به طور کلی از سمت شمال و شرق به سمت جنوب و غرب باشد. شکل ۵-۴، مؤید همین مطلب است. به نظر میرسد بیشترین مقدار سرعت در نواحی بالادست دشت میباشد که در برخی نقاط به ۳/۰ متر بر روز نیز میرسد و کمترین مقدار سرعت در پاییندست دشت بوده تا آنجا که برخی مناطق به ۰۳/۰ متر بر روز میرسد. این مطلب خود نیز دلیلی بر درشت تر بودن حفرات بالادست دشت نسبت به پایین دست میباشد.
شکل (۵-۳): نقشه توزیع سطح ایستابی به دست آمده طی کالیبراسیون مدل در شرایط پایدار (مهرماه ۱۳۸۸)
شکل (۵-۴): جهت حرکت جریان آب زیرزمینی در منطقه مورد مطالعه
۵-۱-۴-مقادیر محاسباتی و مشاهداتی سطح آب زیرزمینی
مقادیر محاسباتی و مشاهداتی بار هیدرولیکی در چاههای مشاهداتی مختلف محدوده مطالعاتی در دوره واسنجی در شکل ۵-۵ نشان داده شده است. همان طور که مشاهده میشود این مقادیر انطباق قابل قبولی بر یکدیگر دارند که تأییدی بر دقت بالای شبیهسازی در حالت پایدار است. شکل ۵-۶، نمودار مقادیر محاسباتی در مقابل مقادیر مشاهداتی بار هیدرولیکی در دوره واسنجی شرایط پایدار را نشان میدهد. قرار گرفتن این نتایج بر روی خطی با شیب بسیار نزدیک به یک نشانگر دقت بالای مدل میباشد. همچنین مقادیر مشاهداتی بار هیدرولیکی در مقابل مقادیر باقیمانده[۱۰۲] در دوره واسنجی شرایط پایدار در شکل ۵-۷ نشان داده شده است. این مقادیر که بین ۰۲/۰ و ۶/۰ متر قرار گرفتهاند در واقع نشان دهنده میزان خطا در هریک از چاههای مشاهدهای است که با توجه به حدود هدهای محاسباتی و مشاهداتی که تقریباً ۱۳۷۰ متر میباشد میتواند نشانگر برآورد خوب مدل باشد.
شکل (۵-۵): مقادیر محاسباتی و مشاهداتی بار هیدرولیکی در چاههای مشاهداتی مختلف محدوده مطالعاتی در دوره واسنجی شرایط پایدار (مهرماه ۱۳۸۸)
شکل (۵-۶): مقادیر محاسباتی در مقابل مقادیر مشاهداتی بار هیدرولیکی در دوره واسنجی شرایط پایدار (مهرماه ۱۳۸۸)
شکل (۵-۷): مقادیر مشاهداتی بار هیدرولیکی در مقابل مقادیر باقیمانده (تفاوت مقادیر محاسباتی و مشاهداتی) در دوره واسنجی شرایط پایدار (مهرماه ۱۳۸۸)
نتایج واسنجی[۱۰۳] مدل در شرایط ناپایدار
۵-۲-۱-مقادیر محاسباتی جهت پارامتر هدایت هیدرولیکی
با توجه به اینکه نتایج مدل نسبت به پارامتر هدایت هیدرولیکی منحصربفرد[۱۰۴] نمیباشد، مقادیر K به دست آمده در شرایط پایدار، طی دوره کالیبراسیون در شرایط ناپایدار تدقیق گردید. شکل ۵-۸، نقشه زون بندی و مقادیر هدایت هیدرولیکی به دست آمده پس از کالیبراسیون مدل در شرایط ناپایدار را نشان میدهد. با توجه به جدول ۴-۶ به نظر میرسد خاک محدوده مورد مطالعه از جنس ماسه در بالادست و ماسه خوب دانه بندی شده در پاییندست باشد.
شکل (۵-۸): نقشه زونبندی و مقادیر به دست آمده برای پارامتر هدایت هیدرولیکی (متر بر روز) طی کالیبراسیون مدل در شرایط ناپایدار (سالهای آبی ۱۳۹۰-۱۳۸۸)
۵-۲-۲-مقادیر محاسباتی جهت پارامتر آبدهی ویژه
نقشه زون بندی و مقادیر به دست آمده برای پارامتر آبدهی ویژه طی کالیبراسیون مدل در شرایط ناپایدار (سالهای آبی ۱۳۹۰-۱۳۸۸) در شکل ۵-۹ نشان داده شده است. همان طور که مشخص است مقادیر آبدهی ویژه در بالادست بیشتر و پاییندست کمتر است. این مطلب میتواند تصدیقی بر درشت دانه تر بودن بالادست نسبت به پاییندست باشد. همچنین با توجه به جدول ۴-۷ به نظر میرسد نتیجهای که برای جنس خاک در قسمت قبل مطرح شد (ماسه و ماسه خوب دانه بندی شده) تأیید میشود.
شکل (۵-۹): نقشه زون بندی و مقادیر به دست آمده برای پارامتر آبدهی ویژه طی کالیبراسیون مدل در شرایط ناپایدار (سالهای آبی ۱۳۹۰-۱۳۸۸)
۵-۲-۳-مقادیر محاسباتی و مشاهداتی سطح آب زیرزمینی
مقادیر محاسباتی و مشاهداتی بار هیدرولیکی در چاههای مشاهداتی مختلف محدوده مطالعاتی در دوره واسنجی شرایط ناپایدار (سالهای آبی ۱۳۹۰-۱۳۸۸) در شکلهای ۵-۱۰ تا ۵-۱۳ نشان داده شده است. همان طور که مشاهده میشود، نتایج هدههای محاسباتی انطباق قابل قبولی بر هدهای مشاهداتی دارد و مدل توانسته است به خوبی پیش بینیهای لازم را انجام دهد. خطای قابل قبولی که در قسمت ۵-۲-۴ بحث شده است، مؤید این مطلب میباشد.
با توجه به بار هیدرولیکی محاسبه شده در ۴ چاه مشاهدهای منطقه مورد مطالعه، به نظر میرسد چاه شماره یک بهترین نتیجه را نشان میدهد.
شکل (۵-۱۰): مقادیر محاسباتی در مقابل مقادیر مشاهداتی بار هیدرولیکی در چاه مشاهدهای شماره یک در طول دوره واسنجی شرایط ناپایدار (سالهای آبی ۱۳۹۰-۱۳۸۸)
شکل (۵-۱۱): مقادیر محاسباتی در مقابل مقادیر مشاهداتی بار هیدرولیکی در چاه مشاهدهای شماره دو در طول دوره واسنجی شرایط ناپایدار (سالهای آبی ۱۳۹۰-۱۳۸۸)
شکل (۵-۱۲): مقادیر محاسباتی در مقابل مقادیر مشاهداتی بار هیدرولیکی در چاه مشاهدهای شماره سه در طول دوره واسنجی شرایط ناپایدار (سالهای آبی ۱۳۹۰-۱۳۸۸)
شکل (۵-۱۳): مقادیر محاسباتی در مقابل مقادیر مشاهداتی بار هیدرولیکی در چاه مشاهدهای شماره چهار در طول دوره واسنجی شرایط ناپایدار (سالهای آبی ۱۳۹۰-۱۳۸۸)
۵-۲-۴-مقادیر خطا در شرایط ناپایدار
نتایج حاصل از واسنجی مدل نشان داد که خطای میانگین (ME) بین ۴۱/۰ – تا ۳۴/۰ متر میباشد که معیار مناسبی نیست؛ چرا که اختلاف میانگینهای مثبت و منفی با هم جمع جبری شده و اثر یکدیگر را خنثی میکنند. از اینرو ME پایین نشاندهنده یک واسنجی خوب نیست. خطای میانگین مطلق (MAE) بین ۷۴/۰ تا ۱۴/۱ و جذر میانگین مربعات خطاها (RMSE) بین ۹۷/۰ تا ۴۲/۱ متر میباشد که با توجه به حدود هدهای محاسباتی و مشاهداتی که ۱۴۰۰ متر میباشد، قابل قبول به نظر میرسد.
۵-۲-۵-بیلان
جدول ۵-۱، مقادیر بیلان جریان آب زیرزمینی در طول دوره واسنجی شرایط ناپایدار را نشان میدهد. تفاوت جریان ورودی و خروجی برابر ۷/۱۹۶۸- متر مکعب بر روز شده است. منفی شدن بیلان نشان دهنده روند نزولی سطح تراز آب زیرزمینی بوده و میتواند تأییدی بر شکل ۴-۶ باشد. به نظر میرسد مقادیر برداشت زیاد از چاههای بهره برداری (۶/۶۱۴۵۳- متر مکعب بر روز) یکی از علل اصلی بیلان منفی این دشت باشد.
جدول (۵-۱): مقادیر بیلان جریان آب زیرزمینی (متر مکعب بر روز) منطقه مورد مطالعه در طول دوره واسنجی شرایط ناپایدار (سالهای آبی ۱۳۹۰-۱۳۸۸)
۵-۳-آنالیز حساسیت
۵-۳-۱-حساسیت مدل نسبت به تغییرات پارامتر هدایت هیدرولیکی
شکل ۵-۱۴، حساسیت مدل نسبت به تغییرات پارامترهای هدایت هیدرولیکی در زونهای مختلف را نمایش میدهد. همانگونه که مشاهده میشود زون ۳ و ۴ حساس تر از سایر زونها میباشند که میتواند به دلیل قرار گیری این قسمتها در منطقه خروجی جریان آب زیرزمینی از دشت باشد. به این معنا که مقدار کمی تغییر در این پارامتر، میتواند مقدار زیادی سبب عبور یا عدم عبور آب و در نتیجه بالا و پایین افتادن هد آب شود.
شکل (۵-۱۴): حساسیت مدل نسبت به تغییرات پارامتر هدایت هیدرولیکی
۵-۳-۲-حساسیت مدل نسبت به پارامتر آبدهی ویژه
شکل ۵-۱۵، حساسیت مدل نسبت به پارامتر آبدهی ویژه را نشان میدهد. مشاهده میشود که زون ۵ و ۶ حساس ترین زونها هستند که این میتواند هم به علت بیشتر بودن مقدار این پارامتر در این زونها باشد و هم به دلیل درشت دانه تر بودن این قسمت نسبت به سایر منطقه. از این رو مقدار کمی تغییر در این پارامترف مقدار بیشتری تغییر در هد آب را سبب میشود.
شکل (۵-۱۵): حساسیت مدل نسبت به تغییرات پارامتر آبدهی ویژه
۵-۳-۳-حساسیت مدل نسبت به پارامتر تغذیه سطحی
شکل ۵-۱۶، حساسیت مدل نسبت به تغییرات پارامتر تغذیه سطحی را نشان میدهد. همان طور که مشاهده میشود حساسیت مدل نسبت به زون اول بیشتر از سایر زونهاست که به نظر میرسد ناشی از درشت دانه تر بودن ذرات خاک و بیشتر بودن مساحت این قسمت باشد. همچنین همان طور که انتظار میرفت، مدل به این پارامتر نسبت به دو پارامتری که در قسمتهای قبل ذکر شد (هدایت هیدرولیکی و آبدهی ویژه)، حساس تر است (در حدود دو برابر پارامتر هدایت هیدرولیکی و هفت برابر آبدهی ویژه). این امر میتواند به این دلیل باشد که در رابطه اصلی معادله حرکت جریان در آبهای زیرزمینی، پارامتر W به طور مستقیم در رابطه وارد شده و تأثیر گذار است در نتیجه کوچک ترین تغییری در آن موجب تغییر مستقیم در هد آب میگردد.
شکل (۵-۱۶): حساسیت مدل نسبت به تغییرات پارامتر تغذیه سطحی
۵-۴-صحت سنجی[۱۰۵]
به علت وجود عدم قطعیت در واسنجی، مجموعه مقادیر پارامترهای استفاده شده در مدل واسنجی شده ممکن است مقادیر صحرایی را به خوبی نشان ندهد. در نتیجه امکان دارد پارامترهای واسنجی شده سیستم را تحت شرایط مرزی و تنشهای هیدرولوژیک مختلف به خوبی نشان ندهد. صحت سنجی مدل به حصول اطمینان بیشتر از واسنجی مدل کمک میکند.
در این تحقیق صحت سنجی برای یک سال (سال آبی ۹۱-۹۰) انجام شده است. نتایج صحت سنجی برای چاههای مشاهدهای در شکلهای ۵-۱۷ تا ۵-۲۰ ارائه شده است. حداقل و حداکثر میانگین قدر مطلق اختلاف هد مشاهداتی و محاسباتی بترتیب برابر با ۰۰۸/۰ و ۷/۰ متر، در چاه مشاهدهای شماره سه میباشد که با توجه به اعداد هدهای مشاهداتی و محاسباتی که در حدود ۱۴۰۰ متر میباشد، قابل قبول به نظر میرسد.
شکل (۵-۱۷): مقادیر محاسباتی در مقابل مقادیر مشاهداتی بار هیدرولیکی در چاه مشاهدهای شماره یک در طول دوره صحت سنجی (سال آبی ۱۳۹۱-۱۳۹۰)
شکل (۵-۱۸): مقادیر محاسباتی در مقابل مقادیر مشاهداتی بار هیدرولیکی در چاه مشاهدهای شماره دو در طول دوره صحت سنجی (سال آبی ۱۳۹۱-۱۳۹۰)
شکل (۵-۱۹): مقادیر محاسباتی در مقابل مقادیر مشاهداتی بار هیدرولیکی در چاه مشاهدهای شماره سه در طول دوره صحت سنجی (سال آبی ۱۳۹۱-۱۳۹۰)
شکل (۵-۲۰): مقادیر محاسباتی در مقابل مقادیر مشاهداتی بار هیدرولیکی در چاه مشاهدهای شماره چهار در طول دوره صحت سنجی (سال آبی ۱۳۹۱-۱۳۹۰)
۵-۵-نتایج مدلسازی کیفی
فرم در حال بارگذاری ...
[سه شنبه 1401-04-14] [ 01:39:00 ق.ظ ]
|