نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد منابع آب، گروه مهندسی آب، دانشگاه تبریز

2 استاد گروه مهندسی آب، دانشگاه تبریز

چکیده

     به منظور بهره‌برداری بهتر از منابع آب موجود و کاهش بحران آب، پیش‌بینی تغییرات منابع آب با استفاده از روش‌های مختلف از اهمیت فراوانی برخوردار است. در این تحقیق از داده‌های ماهانه‌ی ارتفاع سطح ایستابی، مصارف و بارش طی دوره‌ی آماری 1380 لغایت 1390 دشت عجب‌شیر و از دو روش برای پیش‌بینی ارتفاع سطح ایستابی استفاده شد. روش اول حل معادله‌ی دیفرانسیل جزئی برای گام‌های زمانی متوالی و روش دوم مدل رگرسیون پیشنهادی است. روش تفاضل‌های محدود برای حل عددی معادله‌ دیفرانسیلی استفاده شد، مقدار ضریب همبستگی و خطای به‌دست آمده از این روش بین مقادیر مشاهداتی و محاسباتی به ترتیب 9/0 و 41/0 به‌دست آمد. برای تعیین دوره زمانی تأثیر بارش و مصرف روی سطح ایستابی سفره، از نمودار همبستگی متقاطع استفاده شد. بر طبق این نمودار (نمودار همبستگی متقاطع) مشخص شد که بارندگی‌ها با تأخیر یک ماهه و مصارف با تأخیر دو ماهه بیشترین تأثیر را بر ارتفاع سطح ایستابی دارند. سپس رابطه‌ی عمومی بین این سه متغیر با لحاظ نمودن دوره زمانی تأثیر از طریق یک معادله‌ی رگرسیونی غیرخطی چندمتغیره با ضریب همبستگی 93/0 و خطای 35/0 به‌دست آمد. با توجه به معیارهای ارزیابی به‌دست آمده از دو روش، مدل رگرسیون غیرخطی چندمتغیره انتخاب شد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Analysis The Temporal Variation of Water Table Elevation Under The Impact of Precipitation and Consumptions by Using Regression Model and Differential Equation

نویسندگان [English]

  • Maryam Abdollah zade 1
  • Ahmad Fakheri Faed 2

چکیده [English]

     In order to better exploitation of the available water resources and to prevent water crisis increment, predicting the changes in water resources through different methods will be of great importance. In this study, monthly data of water table elevation, consumptions and precipitation during the period of 2001 to 2011 for Ajabshir plain were used to predict the water table elevation through two methods. The first method is to solve the application of partial differential equation for consecutive time steps and the second one is the proposed regression model. The finite difference method was used for the temporal solution of the differential equation which leads to gain a correlation coefficient of 0.9 and an RMSE of 0.41 between estimated and observed values of groundwater levels. To determine the time period for the effects of precipitation and consumptions on the water table elevation, the cross correlation function was used; which indicated great impact of precipitation and consumptions on water table elevation with one and two lags respectively. Finally the general relationship between these three variables with time period effects through a multivariate nonlinear regression model was obtained via a correlation coefficient of 0.93 and RMSE of 0.35. According to the evaluation criteria derived from two methods, the multivariate regression model was selected.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Water table elevation
  • Multivariate nonlinear regression
  • Partial differential equation
  • Cross correlation