بهینه‏ سازی تعداد چاه ‏های نمونه ‏برداری با رویکرد مکانی زمانی در شبکه پایش سطح آب‏ های زیرزمینی (مطالعه موردی: دشت سراب)

بهینه‏ سازی چاه ‏های نمونه ‏برداری موجود در شبکه پایش آب ‏های زیرزمینی به لحاظ کاهش هزینه نگهداری و بهبود کارایی و افزایش سرعت به روزرسانی اهمیت زیادی دارد. برای تعیین چاه ‏های بااهمیت، عموما از روش ‏های زمین‏ آماری (مانند کریجینگ) و یا تحلیل مولفه‏ های اصلی (PCA) استفاده می ‏شود. در روش ‏های زمین ‏آماری، بهینه ‏سازی با توجه به موقعیت مکانی نمونه ‏ها انجام‏ می شود و اطلاعات زمانی چاه ‏ها لحاظ نمی‏ شود. در روش PCA تعیین چاه‏ های شاخص با لحاظ اطلاعات زمانی چاه ‏های موجود در همسایگی ایستگاه‏ های پایش انجام می‏ شود. در این تحقیق رویکردی بر اساس تلفیق این دو روش برای در نظر گرفتن اطلاعات مکانی و زمانی چاه‏ ها ارایه شده و از آن برای کاهش تعداد چاه‏ های نمونه ‏برداری در تخمین سطح آب‏ های زیرزمینی آبخوان دشت سراب استفاده شده است. تحقیق حاضر با اخذ مشاهدات 47 چاه مربوط به سفره اول دشت سراب در سال 1397 در سه مرحله اصلی انجام گرفته است: 1- جست‏و‏جوی اکتشافی داده ‏ها؛ 2- تعیین اولویت چاه‏ها با لحاظ اطلاعات زمانی چاه ‏های حاضر در همسایگی با روش PCA؛ 3- بررسی میزان تغییرات دقت سطح با روش کریجینگ با فرض حذف شدن چاه ‏های با اولویت زمانی کم. نتایج نشان داد 9 چاه دشت سراب (19 درصد) دارای ارزش نسبی کمتر از 3/0 هستند که با حذف این چاه‏ ها و ارزیابی خطای RMSE در نقاط حذف شده، مقدار این نقاط با 46 سانتی متر خطا از طریق اطلاعات مکانی همسایه ‏ها قابل محاسبه است. بنابراین، چاه‏ های حذف شده اطلاعات مکانی زیادی وارد شبکه نمی‏ کنند و با حذف آنها، می‏توان با افزایش دقت اندازه ‏گیری سطح آب در بقیه چاه‏ های نمونه‏ برداری و صرفه ‏جویی در زمان و هزینه، به همان دقت سطح اولیه رسید.