تحلیل چند متغیره کیفیت آب زیرزمینی با استفاده از توابع مفصل ارشمیدسی (مطالعه موردی: دشت شهرکرد)

تاکنون مطالعات مختلفی در زمینه بررسی و مدلسازی تغییرات کیفی آب انجام شده، اما کمتر به تحلیل چندمتغیره کیفیت آب زیرزمینی پرداخته شده است. در این پژوهش، رویکردی نوین برای تحلیل چند متغیره پارامترهای کیفی آب زیرزمینی با استفاده از توابع مفصل ارایه گردید. در این تحقیق، توابع مفصل ارشمیدسی برای ایجاد توزیع چندمتغیره پارامترهای کیفی آب شامل K+، Mg2+ ، Na+، 2+ Ca، Cl-، ، ، SAR، EC، pH، TDS و TH بکار گرفته شد. برای این منظور از داده های کیفی آب 24 حلقه چاه مشاهداتی در دشت شهرکرد استفاده گردید. سپس ساختار همبستگی هر جفت پارامتر کیفی مورد بررسی قرار گرفت. پس از تعیین بهترین توزیع تک متغیره برای هر یک از پارامترهای کیفی، برازش ده تابع مفصل مختلف برای ایجاد توزیع چندمتغیره مورد آزمون قرار گرفت. نتایج حاصل از برازش توزیع ها نشان داد که تابع توزیع مقادیر حدی تعمیم یافته (GEV) بهترین برازش را بر پارامترهای کیفی مورد مطالعه دارد. همچنین نتایج حاصل از برازش توابع مفصل نشان داد که تابع مفصل جو بهترین برازش را بر داده های مشاهداتی دارد و پس از آن، توابع مفصل کلایتون و فارلی- گامبل- مورگن- اشترن در رتبه های بعدی قرار دارند. نتایج حاصل از تحلیل همبستگی نشان داد که بالاترین میزان همبستگی بر اساس ضرایب همبستگی پیرسون، راو اسپیرمن و تاو کندال مربوط به جفت پارامترهای (SAR, Na) و (EC, TDS) با ضریب همبستگی بالای 9/0 می باشد. نتایج حاصل از مقایسه مفصل تیوری با مفصل تجربی، معیارهای نکویی برازش برای آنها (ریشه میانگین مربعات خطا، ضریب نش ساتکلیف، معیار اطلاعات آکاییکه و بیزین) بترتیب RMSE=0.031,0.036، NSE= -0.0271,-0.0351، AIC=66,65.5 و BIC=-6.4,-6.9 بدست آمد، که نتایج حاصل از این اعداد به نوبه خود حاکی از برتر بودن تابع مفصل جو در تحلیل های چندمتغیره کیفی آبهای زیرزمینی می باشد.