تحليل حساسيت كلي مدل شبيه‌سازي آب زيرزميني ساحلي با استفاده از پنج روش (آبخوان لاهيجان – چابكسر)

Global Sensitivity Analysis of a Coastal Groundwater Simulation Model Using Five Methods (Lahijan-Chaboksar Aquifer)

تامين تقاضاي آب به دليل رشد سريع جمعيت و توسعه مناطق ساحلي، تشديد پيشروي آب شور به سمت آب هاي زيرزميني ساحلي را به يك مسيله جهاني در اين مناطق تبديل كرده است. تحليل حساسيت رفتار آبخوا ن هاي ساحلي نسبت به عوامل مختلف موثر در كنترل، جلوگيري از پيشروي آب شور به سمت آنها و ممانعت از ضررهاي متعاقب آن، اقدامي حياتي بشمار مي آيد. هدف مطالعه حاضر، تحليل حساسيت كلي عوامل موثر بر پديده پيشروي آب شور و اندركنش آب درياي خزر و آبخوان ساحلي منطقه مطالعاتي است. براي ارزيابي ميزان پيشروي، مدل عددي واسنجي و صحت سنجي سه بعدي وابسته به چگالي SUTRA به كار گرفته شد. در اين روند از پنج روش شناخته شده تحليل حساسيت كلي بهره گرفته شده و مقايسه هاي لازم با استفاده از محاسبه شاخص هاي حساسيتي هر يك از روش ها انجام گرديده است. از بين پنج روش بكار گرفته شده، روش هاي آزمون حساسيت دامنه فوريه، مبتني بر واريانس، PAWN و ناحيه اي، نفوذپذيري لايه اول را به عنوان عامل حساس تر شناسايي كردند. اما در روش اثرات ابتدايي، نفوذپذيري لايه پنجم به عنوان عامل حساس تر معرفي شد. به طور كلي هرچه نفوذپذيري لايه هاي با گستردگي زياد در سمت دريا بيشتر شود، پيشروي آب شور نيز بيشتر مي شود. بنابراين، پيشروي آب شور حساسيت بيشتري به نفوذپذيري اين لايه ها دارد. اين يافته ها در هدايت تصميمات مديريتي محدوده و نيز اولويت بندي اندازه گيري هاي مربوط به آبخوان مي تواند مورد استفاده قرار گيرد. اين تصميمات مبتني بر يافته هاي موضعي نبوده و كل تغييرات محتمل نفوذپذيري لايه ها را مدنظر قرار مي دهد، درنتيجه اطمينان بيشتري را سبب مي شود.

Water supply from groundwater resources because of rapid population growth and coastal zones development, converts the intensity of seawater intrusion to a global concern in these areas. Analyzing the sensitivity of costal aquifers' behavior to different controlling factors, preventing the seawater intrusion to these resources and the related adverse consequences is an essential effort. This study aimed to analyze the global sensitivity of factors controlling the seawater intrusion and the interaction of Caspian Sea water and the considered coastal aquifer. To assess the seawater intrusion, SUTRA, a three-dimensional density-dependent calibrated and validated numerical model, was employed. For this purpose, five well-known global sensitivity analysis methods have been employed and the sensitivity indices of each methods have been calculated. The permeability of first layer was the most sensitive parameter based on FAST, VBSA, PAWN and RSA methods among five considered methods. The fifth layer’s permeability was found to be the most sensitive parameter by applying EE. Overall, the higher the permeability of extended layers nearer to coastline, the larger the seawater intrusion. Therefore, the permeability of such layers effectively contributes to seawater intrusion. These findings can be used to support the management-related decisions and prioritize the measurements conducted on the aquifer in the study area. Such decisions are not based on the local findings and consider all possible changes of layers' permeability, therefore cause to more reliability.