بهروز مهدی نژادیانی

بهینه‌سازی شبکه‌پایش کمی آب‌های زیرزمینی برای تعیین تعداد و مکان بهینه آنها، اهمیت بسیار ویژه ای در اندازه‌گیری مکفی مکانی و زمانی داده‌ها با حداقل تعداد چاهک‌های مشاهده و با کمترین هزینه اجرایی دارد. بازطراحی و یا بهینه‌سازی شبکه‌پایش کمی آب زیرزمینی تحت تاثیر عوامل محلی مختلفی نظیر موقعیت مکانی چاهک‌های موجود، مشخصات چاهکها (نظیر عمق چاه و ابعاد صفحه مشبک چاه)، فاصله بین آنها(تعداد چاهک های مشاهده‌ای)، میزان دسترس‌پذیری آنها، هزینه و بودجه تخصیصی برای احداث چاهک‌های جدید و برنامه پایش دارد. یک شبکه‌پایش مناسب می‌تواند داده‌های کمی و کیفی ارزشمندی برای تصمیم‌گیری آگاهانه برای پژوهشگران و مدیران بخش آب فراهم کند. انتخاب تعداد بهینه چاهک‌ها و توزیع مکانی آن‌ها بزرگترین چالش در زمینه علم آب زیرزمینی محسوب می-شود. دلیل اصلی اهمیت این امر، ضرورت کاهش هزینه‌های پایش ضمن مطلوب بودن تعداد اندازه‌گیری داده‌ها و اطلاعات است. بسط مدل جریان آب زیرزمینی و اتصال آن به یک روش بهینه‌سازی کارا، اولین و مهمترین قدم در جهت بازطراحی شبکه‌پایش کمی جریان آب زیرزمینی می‌باشد. هدف از تحقیق حاضر، بسط مدل شبیه‌سازی جریان آب زیرزمینی دشت دهگلان با استفاده از مدل مکانیسمی MODFLOW و اتصال آن به روش بهینه‌سازی فرا ابتکاری زنبور‌عسل جهت ارزیابی عملکرد و بازطراحی شبکه‌پایش کمی آب زیرزمینی دشت دهگلان بود. برای این منظور با جمع‌آوری داده‌ها، اطلاعات و نقشه‌های موردنیاز، مدل جریان آب زیرزمینی دشت دهگلان بسط و توسعه داده‌شد. در ادامه با استفاده از مدل شبیه‌سازی پیشنهادی، عملکرد شبکه‌پایش موجود در دشت گلان مورد ارزیابی قرار گرفت. سپس با استفاده از مدل شبیه‌سازی و کاربرد روش فراابتکاری زنبور‌عسل، اقدام به بازطراحی شبکه‌پایش کمی آب زیرزمینی در دشت مذکور گردید. تابع هدف مورد استفاده در الگوریتم بهینه‌سازی به‌صورت مجموع شاخص کارایی نش-ساتکلیف و ضریبی(W) از شاخص هزینه درنظر گرفته‌شد. بطوریکه تعداد و توزیع مکانی چاهکها در شبکه‌پایش بهینه بستگی به اهمیت نسبی هر یک از شاخص‌های داشت. لذا مقدار ضریب وزنی W باتوجه به یک اهمیت شاخص‌های کارایی و هزینه انتخاب می‌گردد. نتایج نشان داد که مقدار ضریب کارایی نش-ساتکلیف برای شبکه‌پایش موجود در دشت دهگلان(با 54 پیزومتر) برابر 48 درصد بود. نتایج همچنین نشان داد، تعداد بهینه چاهک‌های مشاهده‌ای با هدف حداکثرسازی کارایی برابر 95 حلقه بدست آمد. اما در شرایط حداقل‌سازی هزینه‌ها، تعداد چاهکهای مشاهده‌ای برابر33 حلقه بدست آمد. در شرایط یکسان‌ بودن اهمیت شاخص‌های هزینه و کارایی، تعداد بهینه چاهک‌ها در شبکه‌پایش کمی آب زیرزمینی به تعداد 49 حلقه تعیین گردید.