شبیه سازی نوسانات سطح آب زیرزمینی در پاسخ به پارامترهای آب و هواشناسی مطالعه موردی : دشت اردبیل
First Statement of Responsibility
علی حسن پور قره تپه
.PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC
Name of Publisher, Distributor, etc.
فنی و مهندسی عمران
Date of Publication, Distribution, etc.
۱۴۰۱
PHYSICAL DESCRIPTION
Specific Material Designation and Extent of Item
۶۱ص.
Accompanying Material
سی دی
DISSERTATION (THESIS) NOTE
Dissertation or thesis details and type of degree
کارشناسی ارشد
Discipline of degree
مهندسی عمران گرایش مهندسی و مدیریت منابع آب
Date of degree
۱۴۰۱/۰۴/۰۷
SUMMARY OR ABSTRACT
Text of Note
هدف این تحقیق توسعه روشی برای ارزیابی تاثیرات بلند مدت تغییرات اقلیمی بر روی نوسانات تراز آب زیرزمینی در دشت اردبیل، واقع در شمال¬غرب ایران بوده است. بدین منظور پیش¬بینی شرایط آب و هوایی آینده و مدل¬سازی تراز آب زیرزمینی مورد نیاز است. برای مدل¬سازی و پیش¬بینی متغیرهای آب و هوایی منطقه برای آینده نزدیک (2050) و آینده دور (2100)، از سه مدل گردش عمومی جو (GCM) تحت گزارش ششم هیئت بین¬الدول تغییراقلیم (CMIP6) و سناریو SSP5-8.5، استفاده شد. برای ریزمقیاس نمایی متغیرهای آب و هوایی از شبکه عصبی مصنوعی (ANN) در یک دوره سی ساله (2014-1985) استفاده شد. نتایج حاکی از افزایش میانگین دما و تغییراتی در میزان بارش، طی سال-های آتی، برای ایستگاه اردبیل بود. به علت اینکه نوسانات تراز آب زیرزمینی در قسمت¬های مختلف دشت می¬تواند متفاوت باشد، برای مدل¬سازی تراز آب زیرزمینی، در ابتدا از روش (k-means clustering) برای خوشه¬بندی چاه¬های پیزومتری استفاده شد. بر اساس روند تغییرات تراز آب، چاه¬های پیزومتری به پنج خوشه تقسیم بندی شد. سپس از هر خوشه یک چاه به عنوان نماینده خوشه، برای مدل¬سازی تراز آب زیرزمینی انتخاب گردید. از شبکه عصبی مصنوعی برای مدل¬سازی تراز آب زیرزمینی طی سال¬های 1997 تا 2014 با انتخاب ترکیب ورودی¬های متفاوت بهره گرفته شد. حالت های مختلفی اعم از اتورگرسیو، غیر اتورگرسیو و پیش¬پردازش با تبدیل موجک (Wavelet Transform) مورد بررسی قرار گرفته و بهترین مدل انتخاب گردید. مقادیر پیش¬بینی شده برای تراز آب زیرزمینی آینده دشت اردبیل حاکی از این بود که پارامتر دما تاثیر مستقیمی بر نوسانات تراز آب زیرزمینی این دشت دارد؛ در حالی که تاثیرات بارش بر روی تراز آب زیرزمینی به¬صورت پیچیده¬ای اتفاق می¬افتد. به نظر می¬رسد که علت اصلی افت تراز آب زیرزمینی دشت اردبیل، استخراج بی¬رویه از سفره آبخوان -باشد. با این وجود، تاثیرات تغییراقلیم هم چشمگیر بوده و باید مدنظر قرار بگیرد.
Text of Note
The purpose of the present research was to develop a methodology for evaluating long-term climate change impacts on groundwater fluctuations in the Ardabil plain, located in the northwest of Iran. Future projections of climate situations and groundwater level modeling were needed in this regard. For simulating the current climate and forecasting the future climate scenarios, three GCM models under the sixth report of IPCC (CMIP6) as climate models and the Shared Socioeconomic Pathway5-8.5 (SSP5-8.5) scenario for near future (2050) and far future (2100) projections, was used in this study. To access local-scale weather data from large-scale GCMs, ANN-based downscaling method for the period of 30 years (1985-2014) was used. The results had shown an increase in the average temperature and a change in the amount af the precipitation for Ardabil station in the future. For simulating the groundwater level, since groundwater fluctuations in different parts of the plain have different behaviors, primarily the k-means clustering method was used to cluster the piezometric wells. Piezometric wells was seperated into five clusters based on their trends. Subsequently, five piezometric wells was selected from each cluster as representative, for groundwater level modeling. Groundwater level were modeled by ANN in the period of 1997 until 2014 with different combination of inputs. Different combinations of inputs such as autoregressive-based, non- autoregressive-based, and preprocessed with wavelet transform, was investigated and the best model was chosen. The estimated results for future groundwater levels of the Ardabil plain illustrated that temperature has a direct impact on groundwater oscillations, whereas precipitation impacts the groundwater in complex pathways. However, it seems that the main reason for the declining groundwater level in the Ardabil plain is excessive exploitation from the water table, but climate change impacts are also notable and should be considered.
OTHER VARIANT TITLES
Variant Title
Simulation of Groundwater Level Fluctuations in Response to Main Climate Parameters Case Study : Ardabil Plain