مدل‌سازي پاسخ سيستم آب‌زيرزميني به تغييرات مصرف و رواناب سطحي

بررسي تغييرات سطح آب‌زيرزميني در برنامه‌ريزي و مديريت پايدار منابع آب هر منطقه از اهميت فراواني برخوردار است. در تحقيق حاضر از عكس‌العمل سيستم آب‌زيرزميني نسبت به مصارف و دبي جريان سطحي به‌عنوان ورودي‌هاي مدل‌هاي رگرسيون غيرخطي و برنامه‌ريزي بيان ژن جهت برآورد سطح آب‌زيرزميني استفاده شد. بدين‌منظور از داده‌هاي ماهانه مصارف، دبي جريان سطحي و سطح آب‌زيرزميني در طول دوره آماري 1381 تا 1390 در دشت بم‌نرماشير (استان كرمان) استفاده گرديد. با تحليل همبستگي متقاطع مشخص شد كه دبي جريان سطحي با تأخير 4 ماهه و مصارف به‌صورت هم‌زمان بيشترين تأثير را بر سطح آب‌زيرزميني داشتند. سپس رابطه كلي بين اين سه متغير از طريق دو معادله مدل برنامه‌ريزي بيان ژن (GEP) و رگرسيون غيرخطي به‌دست آمد. براي برآورد مقادير سطح آب‌زيرزميني در آينده، نخست مصارف و دبي جريان سطحي به‌ترتيب با استفاده از روش‌هاي شبكه عصبي مصنوعي و توماس – فيرينگ پيش‌بيني شدند، سپس با قرار دادن در معادلات پيشنهادي، مقادير سطح آب‌زيرزميني پيش‌بيني گرديد. نتايج نشان داد در حالت استفاده از داد‌هاي مشاهداتي با اختلاف اندك (RMSE و MAE به ترتيب 793/0 و 636/0 متر) ، مدل GEP بهتر از مدل رگرسيوني عمل كرده اما در حالت استفاده از داده‌هاي پيش‌بيني شده توسط توماس فيرينگ و شبكه عصبي مدل رگرسيوني با داشتن RMSE و MAE به ترتيب 437/1 و 118/1 متر برآوردي دقيق‌تر از سطح آب‌زيرزميني در دشت مورد مطالعه داشته‌است.