طراحی مدلی برای پیشبینی تغییرات سطح آب زیرزمینی بعد از زلزله
به گزارش گروه هوش مصنوعی، محققان دانشگاه امیرکبیر مدلی عرضه کردند که می تواند نوسانات سطح آب زیرزمینی را بعد از زلزله پیش بینی نماید.
به گزارش گروه هوش مصنوعی به نقل از دانشگاه صنعتی امیرکبیر، دکتر حسین رشیدی گویا، پژوهشگر حوزه ژئوفیزیک و ژئوهیدرولوژی و دانش آموخته دکترا، با راهنمائی دکتر همایون کتیبه عضو هیأت علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر موفق به طراحی یک مدل پیشبینی تغییرات سطح آب زیرزمینی بعد از زمین لرزه در آبخوان های آزاد شد. این تحقیق در منطقه سرپل ذهاب و به دنبال زلزله ۲۱ آبان ۱۳۹۶ انجام شده و به قول مجری طرح، گامی مهم در گسترش مرزهای دانش ژئوهیدرولوژی بحساب می آید.
رشیدی گویا ضمن اشاره به خلأهای علمی موجود در زمینه بررسی اثر زلزله بر منابع آب زیرزمینی، اظهار نمود: باآنکه در خیلی از نقاط جهان، نوسانات سطح آب زیرزمینی بعد از زلزله گزارش شده، اما مکانیزم دقیق این تغییرات ناشناخته مانده بود. از سوی دیگر، پیشبینی این نوسانات همواره غیر ممکن تلقی می شد. این تحقیق با هدف پر کردن همین خلأ علمی و عرضه مدلی برای پیشبینی رفتار آبخوان ها بعد از زلزله شروع شد.
وی اضافه کرد: این مطالعه با بررسی تغییرات سطح آب در دشت سرپل ذهاب بعد از زلزله شروع شد که در آن، حداکثر کاهش سطح آب به میزان ۳.۰۸ متر و افزایش آن تا ۴.۴۲ متر ثبت شده بود. برای تحلیل دقیق تر، دو مدل فیزیکی آبخوان طراحی شد که یکی اثر ارتعاش و دیگری تاثیر گسلش را در یک آبخوان شبیه سازی می کرد. این مدلها با استفاده از محفظه های شیشه ای با لایه هایی از خاک و ماسه ساخته شده و نتایج آنها منجر به شناسایی پارامترهای جدیدی در رفتار آبخوان ها شد.
این دانش آموخته دانشگاه صنعتی امیرکبیر افزود: در ادامه مسیر، ۱۳ عامل افزاینده و ۵ عامل کاهنده سطح آب های زیرزمینی در محیط نرم افزار ArcGIS مدل سازی شدند. این عوامل شامل داده های زمین شناسی، هیدرولوژی، ژئوفیزیکی، تصاویر ماهواره ای و... بودند.
به گفته وی؛ برای ترکیب و تحلیل این عوامل از روش های AHP و منطق فازی استفاده شد و مدل نهائی با داده های زلزله سرپل ذهاب اعتبارسنجی شد. رشیدی گویا تصریح کرد: این مدل نه تنها امکان پیشبینی نوسانات سطح آب در چاه ها بعد از زلزله را فراهم نموده، بلکه در مدیریت بحران، پایش منابع آب کشور و حتی در حوزه تحقیقات پیشبینی زلزله به کار می آید. برای اولین بار در کشور، چنین مدلی توانسته به دقت، نواحی دارای افزایش یا کاهش سطح آب زیرزمینی در اثر زلزله را پیش بینی نماید.
وی در رابطه با چالش های اجرای این پروژه اظهار داشت: بزرگ ترین مشکل، جمع آوری و پردازش داده های متنوع ژئوفیزیکی، زمین شناسی و تصاویر ماهواره ای بود. همینطور ساخت مدلهای فیزیکی دقیق و تحلیل داده ها نیازمند تخصص بین رشته ای و استفاده از نرم افزارهای متنوع بود. این پروژه در مجموع حدود دو سال به طول انجامید.
رشیدی تصریح کرد: این تحقیق تابحال منجر به چاپ یک مقاله ISI، یک مقاله علمی پژوهشی و آماده سازی یک مقاله ISI دیگر برای چاپ شده است. در این مقالات، مدل ترکیبی AHP و منطق فازی و همبستگی پارامترهایی مانند ضخامت حاشیه مویینه، مقاومت الکتریکی لایه های آبدار و روانگرایی با تغییرات سطح آب معرفی شده اند.
رشیدی گویا در ادامه به کاربردهای متنوع این تحقیق اشاره نمود و اظهار داشت: این طرح در حوزه های مدیریت منابع آب زیرزمینی در مناطق زلزله خیز، پایه گذاری سیستم های اخطار زلزله هیدروژئولوژیکی، پیشبینی کدر شدگی آب چاه ها بعد از زلزله و شناسایی چاه های حساس به زمین لرزه قابل استفاده می باشد.
وی اضافه کرد: ادامه مسیر پژوهش را میتوان در دو حوزه دنبال کرد؛ یکی توسعه مدلهای پیشبینی تغییرات آب زیرزمینی و دیگری طراحی حسگرهای حساس به ارتعاش و دما جهت کمک به پیشبینی زلزله، اما متاسفانه با عنایت به وضعیت فعلی پروژه های تحقیقاتی، اجرای این ایده ها با دشواری همراه می باشد.
این پژوهشگر اظهار داشت: هزینه انجام پروژه تحقیقاتی در فاز دانشگاهی حدود ۸۰ میلیون تومان بوده است، اما در صورت ورود به فاز اجرایی و صنعتی، هزینه ها به مراتب افزایش خواهد یافت.
وی ضمن اشاره به مزایای رقابتی این طرح اظهار داشت: مطالعات مشابهی در ایتالیا، ژاپن و نیوزیلند انجام شده، اما تمرکز آنها به طور عمده بر مشاهده تغییرات سطح آب بوده نه مدل سازی برای پیشبینی آن. طرح حاضر از دقت بالا، قابلیت توسعه در مناطق زلزله خیز ایران و دانش بومی برخوردار می باشد. شایان ذکر است این محقق دانشگاه صنعتی امیر کبیر مخترع دو اختراع در رابطه با پاکسازی لکه های نفتی در سطح دریا است.
منبع: iagrp.ir
مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب