کاربرد روشهای استوکاستیک و مدلهای ریاضی در پیش بینی تغییرات سطح آب های زیرزمینی شهر شیراز

مدل های استوکستیک به عنوان یک روش جهت بررسی تغییرات داده های سری زمانی در آینده مورد استفاده قرار می گیرند. هدف از پژوهش حاضر تحلیل وضعیت سطح آب زیرزمینی چاه های پیزومتری شهر شیراز، شبیه سازی و پیش بینی کوتاه مدت وضعیت آن در آینده با استفاده از روش های استوکستیک می باشد. در این تحقیق جهت مدل سازی، از آمار سطح آب 14 عدد چاه پیزومتری که آمار کامل تری داشتند از سال 1372 تا 1398 استفاده شد. سپس بر اساس مدل آریما و روش خودهمبستگی و خودهمبستگی جزیی و با ارزیابی تمامی الگوهای احتمالی به لحاظ ایستا بودن و بررسی پارامترها و انواع مدل ها، مدل مناسب جهت پیش بینی سطح آب زیرزمینی در هرچاه به صورت جداگانه بدست آمد. پس از اعتبارسنجی و ارزیابی مدل براساس معیارهای ضریب تعیین همبستگی خطی (R2)، معیار اطلاعاتی ضریب آکاییک (AIC)، جذر میانگین مربعات خطا (RMSE) و ضریب کارایی مدل (EF)، پیش بینی مقدار سطح آب زیرزمینی در سالهای 1399 تا 1405 انجام گرفت. نتایج حاصل از پیش بینی سطح آب زیرزمینی در چاه های سطح شهر شیراز با استفاده از مدلهای سری زمانی نشان داد که با فرض ثابت ماندن الگوی مصرف و عدم تغییر محسوس در روند تغذیه سفره آب زیرزمینی در طی 7 سال آینده به طور متوسط با کاهش حدود 5/3 متر در سطح آب زیرزمینی نسبت به وضعیت فعلی مواجه خواهد شد. بنابراین با توجه به افت قابل ملاحظه سطح آب زیرزمینی در آینده و محدودیت منابع تامین آب شرب شهر شیراز و لزوم برداشت آب بیشتر در آینده، تصمیم گیری مناسب جهت مدیریت تامین و مدیریت مصرف در این شهر ضروری به نظر می رسد.