شناسایی گستره شوری در سفره آب زیرزمینی با استفاده از روش متمرکز بر پیش بینی (PFA) و پی‎جویی ژئوالکتریکی

در دهه های اخیر کاربرد هیدروژیوفیزیک در مطالعه آبخوان ها افزایش چشمگیری یافته است، اما هنوز مقادیر کم آلودگی (نظیر شوری) حاصل از تبدیل مدل های ژیوفیزیکی به مدل های هیدروژیولوژیک، که با روابط پتروفیزیکی انجام می شود، دقت کافی را ندارد. یکی از دلایل اصلی این موضوع، نقاط ضعف مرتبط با منظم سازی موجود در مدل سازی وارون ژیوالکتریک است. این تبدیل ها در شرایط پیچیده مانند محیط های ناهمگن عدم قطعیت زیادی دارند. در این مطالعه سعی شده است با روش متمرکز بر پیش بینی PFA و بدون نیاز به مدل سازی وارون کلاسیک ژیوالکتریک، تکامل زمانی و گستره مکانی ابر آلودگی حاصل از تزریق شوری در یک آبخوان ناهمگن مصنوعی با استفاده از مقادیر مقاومت الکتریکی ظاهری شناسایی و مدل شود. ابتدا 500 سری هدایت هیدرولیکی ناهمگن مختلف برای یک آبخوان مصنوعی متناسب با خاک ماسه لومی با روش شبیه سازی گاوسی متوالی مدل شد. در مرحله بعد، با استفاده از مدل سازی جریان و انتقال آلودگی و سپس مدل سازی پیشرو ژیوالکتریکی، 500 سری مقادیر مقاومت ویژه ظاهری به طور جداگانه متناسب با 500 سری هدایت هیدرولیکی محاسبه شد. در ادامه، با تحلیل همبستگی کانونی بین داده های مقاومت ویژه ظاهری و داده های غلظت آلودگی (داده آموزش) یک رابطه خطی در فضای کاهش ابعاد یافته برقرار شد. به دلیل دقت زیاد رابطه خطی به دست آمده، توزیع پسین داده های ابر آلودگی (داده پیش بینی) با استفاده از رگرسیون روند گاوسی به طور مستقیم نمونه گیری شد. نتایج از همخوانی خوبی با داده های غلظت آلودگی اولیه برخوردار هستند. این مطالعه نشان داد روش PFA علاوه بر گستره مکانی و تکامل زمانی ابر آلودگی، توانسته است حتی مقادیر بیشینه غلظت آلودگی را نیز با دقت خوبی مدل سازی کند.