تخمين ضريب قابليت انتقال آبخوان با استفاده از روش‌هاي درون‌يابي (مطالعه‌ي موردي: آبخوان دامنه- داران)

Aquifer transmissivity estimation using different interpolation methods (Case study: Damaneh-Daran Aquifer)

قابليت انتقال آبخوان ازجمله پارامترهاي مهم در بررسي و شبيه‌سازي وضعيت كمي و كيفي و چگونگي حركت آب زيرزميني در آبخوان‌ها مي‌باشد. با توجه به كمبود اطلاعات موجود ناشي از محدود بودن تعداد آزمايش‌هاي پمپاژ و يا ابهام در صحت مقادير اندازه‌گيري شده در برخي نقاط، برآورد قابليت انتقال بر اساس اطلاعات موجود در شبيه‌سازي آبخوان ضروري است. در اين تحقيق، مقادير پارامتر قابليت انتقال آبخوان دامنه-داران با استفاده از روش‌هاي مختلف درون‌يابي شامل روش‌هاي معكوس وزني فاصله، كريجينگ، ترند و اسپلاين تعيين و نتايج مقايسه مي‌شود. بررسي نتايج نشان‌ مي‌دهد كه انجام درون‌يابي با روش اسپلاين در حالت منظم داراي كم‌ترين دقت و با روش‌ كريجينگ عادي در حالت توان‌دار با 20/11 درصد خطاي نسبي داراي بيش‌ترين دقت محاسباتي است. با اين وجود، روش مذكور براي درون‌يابي در نواحي مرزي محدوده‌‌ مورد بررسي كارايي ندارد. در مقابل روش معكوس وزني فاصله با حداكثر 21/36 درصد خطاي نسبي، براي درون‌يابي در همه‌ نقاط محدوده قابل‌استفاده است. درنهايت به‌منظور ارزيابي نتايج، با شبيه‌سازي آبخوان با استفاده از نرم‌افزار GMS و بر اساس نتايج حاصل از روش معكوس وزني فاصله به‌عنوان مقادير اوليه، با كاهش قابل‌ملاحظه‌ تعداد تكرارها در مرحله‌ واسنجي مدل، هزينه‌ محاسباتي به‌طور چشم‌گيري كاهش يافت. با مقايسه‌ نتايج حاصل از واسنجي مدل بر اساس تراز سطح آب در آبخوان با مقادير به‌دست‌آمده از درون‌يابي، حداكثر مقدار خطاي نسبي 22/22 درصد و متوسط خطاي نسبي در سطح آبخوان 15/69 درصد مي‌باشد.

Aquifer transmissivity is one of the important parameters for groundwater quantitative and qualitative studies and modeling. Due to the limited number of pumping tests or the ambiguity in the accuracy of the measured values in some places, it is necessary to estimate the transmissibility value using the available information. In this research, the values of this parameter are determined using different interpolation methods including Inverse Distance Weighted (IDW), ordinary kriging (by use of circular, exponential, Gaussian and spherical variogram), universal kriging (include linear and quadratic trend), spline (regularized and tension) and trend (include linear and logistic regression) Therefore, here, the transmissivity coefficient of the Damaneh-Daran aquifer, as a case study, is determined and the results are presented and compared. Comparison of the results shows that performing interpolation with Regularized Spline leads to the lowest accuracy and using Ordinary Kriging method in power mode leads to the highest computational accuracy (with 20.11% relative error). However, this method is not effective for interpolating points located in the boundary areas of the study state. In contrast, the IDW method with a maximum of 21.36% relative error can be used for interpolation in all parts of the region. Finally, in order to evaluate the performance of this method, the Damaneh-Daran aquifer is simulated based on the results of IDW method as initial values and using GMS software. By comparing the results obtained from calibration of the aquifer with values obtained from interpolation, the maximum relative error value is 22.22% and the average relative error at the aquifer level is 15.69%. Also, with a significant reduction in the number of iterations in the calibration phase of the model, the computational cost is significantly reduced.