طراحی شبکه بهینه چاه های پایش کیفی آب زیرزمینی با استفاده از مدلهای MODFLOW و MT3D

یک شبکه چاه های پایش مناسب می تواند داده های کمی و کیفی ارزشمندی برای تصمیم ‍گیری آگاهانه در مورد وضعیت محیط زیست فراهم کند. انتخاب تعداد بهینه چاه های پایش و توزیع مکانی آن ها بزرگترین چالش هیدروژیولوژیست ها است. از سوی دیگر، توزیع نامناسب چاه های پایش یا تعداد ناکافی آن ها به درستی وضعیت زیست محیطی منطقه را نشان نمی دهد. در این مطالعه شبکه پایش فعلی در منطقه موردمطالعه با توجه به نتایج شبیه سازی مدل های MODFLOW و MT3D ارزیابی شد و سپس در ادامه شبکه پایش با توجه به چاه های موجود در منطقه با روش بهینه سازی توسعه ‎یافته در این مطالعه طراحی شد. مدل بهینه سازی شامل دو تابع هدف حداکثر کردن ضریب نش- ساتکلیف و حداقل کردن هزینه ها به طور همزمان است که با اعمال ضریب وزنی W به صورت یک تابع هدف تعریف شد. از الگوریتم ژنتیک برای حل مدل بهینه سازی استفاده شد. نتایج ارزیابی ها نشان داد که انتخاب جواب بهینه وابستگی زیادی به مقدار ضریب وزنی W دارد. بنابراین بهترین مقدار W با توجه به برقراری یک رابطه قابل قبول بین هزینه و پراکنش مکانی چاه ها در منطقه انتخاب می شود. در ادامه برای انتخاب بهترین جواب از شاخص های PBIAS ،RMSE و ضریب رگرسیون نیز استفاده شد که مقادیر این شاخص ها در این مطالعه قابل قبول بوده است. همچنین، بزرگ تر بودن میانگین مقادیر TDS بهینه از میانگین مقادیر TDS مشاهده ای نشان می دهد که شبکه بهینه، داده های کیفی آب زیرزمینی مناطق آلوده تر را فراهم می کند. روش ارایه شده در این مطالعه برای سایر آلاینده ها باید مورد ارزیابی و صحت سنجی قرار گیرد.