تخمين حجم آب برداشتي الكتروپمپ‌ها از طريق پارامترهاي مصرف انرژي و ارتفاع پمپاژ چاه (مطالعه موردي:استان خراسان جنوبي)

Estimation of the Discharge of wells Electro-pump through Energy Consumption and Pumping Head Parameters Case Study: South Khorasan Province, Iran

مديريت برداشت از منابع آبي در سراسر جهان مستلزم بكارگيري روش ها و ابزارآلات اندازه‌گيري و نيروي انساني است كه هزينه‌ي بالايي را به بدنه حكمراني منابع آب تحميل مي‌كند. هدف اين مقاله ارايه روشي است كه بتواند بدون دخالت نيروي انساني و بكارگيري تجهيزات اندازه­ گيري، تخمين مناسبي از برداشت آب چاه­ ها ارايه نمايد. بدين منظور 38 حلقه چاه نمونه با شرايط مناسب (و با دسته ­بندي­ هاي مختلف از نظر ارتفاع پمپاژ در استان خراسان جنوبي انتخاب شد. در اين تحقيق با ثبت مقادير برداشت حجم آب توسط الكتروپمپ و مقادير مصرف انرژي پمپ (در طول يك بازه زماني يكسان) و در نهايت برازش آماري آنها براي چاه ­هاي انتخابي، يك ارتباط رياضي براي تخمين حجم برداشت در يك باند خطاي اطمينان مناسب بدست آمد. با بكارگيري اين رابطه، مي­توان هزينه‌هاي انساني و تجهيزاتي براي كنترل تخليه چاه­هاي آب را به حداقل ممكن رساند و يا تداوم كنترل بهره ­برداري از چاه را در صورت خرابي يا عدم وجود تجهيزات اندازه­ گيري با افزايش قابليت اطمينان سيستم تضمين نمود. رابطه‌ پيشنهادي بر روي 162 چاه (با انتخاب تصادفي در همان استان) مورد ارزيابي قرار گرفت كه نتايج نشان مي­دهد خطاي اين رابطه با منظور كردن تمامي عوامل بيروني دخيل، نسبت به مقادير اندازه ­گيري شده توسط كنتور آب بين 5 تا 19.8 درصد است. معيار كارايي ضريب همبستگي (R) كه براي ارزيابي رابطه پيشنهادي استفاده شد، براي داده ­هاي تحت آموزش 0.89 و براي داده ­هاي تحت ارزيابي حدود 0.802 بدست آمد.

For managing the discharge of water resource, utilizing high precision measuring instruments and workers is necessary that can be lead to high cost on the governments. The purpose of this paper is to present a new approach that can provide a good estimation of the well water discharge without human intervention and the use of measuring equipment. In this research, 38 wells with suitable conditions (with different categories of pumping head) were selected in South Khorasan province, Iran. Then a mathematical equation for estimating the well water discharge in a confidence interval was obtained and developed by recording the data of water discharge and the energy consumption of the pump (during a time interval) and finally fitting them statistically to the selected wells. This new approach is beneficial to minimize human and equipment costs to control the discharge of water wells. This approach can be as a suitable and alternative method that guarantees the reliability of the system in some cases such as crashing the measuring equipment and etc. The Proposed equation was verified on 162 wells (randomly selected in mentioned province) and according to the results, the error of this equation by considering all external error factors is between 5 % and 19.8% compared to the values measured by the water meter. The efficiency criteria of correlation coefficient (R) applied to evaluate the proposed equation for training and testing data was 0.89 and 0.802 respectively.