به گزارش خط رند ۹۱۲ به نقل از دانشگاه تهران، محققان حوزه مهندسی و مدیریت منابع آب دانشگاه تهران، با توسعه نگاهی نوین مبتنی بر داده گواری (Data Assimilation) و بروزرسانی پویای پارامترهای مدل، توفیق یافتند دقت شبیه سازی کیفیت آب در یک مخزن عمیق و لایه بندی شده را به میزان قابل توجهی بالا برند.
رضا کراچیان، استاد دانشکده مهندسی عمران دانشکدگان فنی دانشگاه تهران، در تشریح این مطالعه اظهار داشت: مدلهای پیچیده شبیه سازی کیفیت آب، بخصوص در مخازن عمیق و لایه بندی شده، با چالش هایی همچون عدم قطعیت پارامترها، دشواری واسنجی و تغییرپذیری فرآیندهای فیزیکی و شیمیایی با گذشت زمان مواجه اند. استفاده از پارامترهای ثابت در چنین شرایطی می تواند توانایی مدل را در بازنمایی دقیق رفتار حقیقی مخزن کم کند.
وی اضافه کرد: «در این مطالعه، با استفاده از رویکرد داده گواری و استفاده از فیلتر کالمن گروهی (Ensemble Kalman Filter)، چهارچوبی خودکار، تطبیقی و مبتنی بر عدم قطعیت برای واسنجی پویای پارامترهای مدل شبیه سازی کیفیت آب مخزن عرضه شد. این شیوه با استفاده از داده های مشاهده ای مبتنی بر سنجش از دور، امکان بروزرسانی پارامترهای مدل با گذشت زمان را فراهم می آورد و به مدل اجازه می دهد خویش را با تغییرات شرایط محیطی و فرآیندهای حاکم بر مخزن تطبیق دهد».
دکتر کراچیان اضافه کرد: «این رویکرد در مخزن سد وادی ضیقه در کشور عمان ارزیابی شد و عملکرد آن در شبیه سازی دو متغیر کلیدی، یعنی دما و اکسیژن محلول، مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که پارامترسازی وابسته به زمان، در مقایسه با استفاده از پارامترهای ثابت، عملکرد مدل را به صورت محسوسی بهبود می دهد؛ به شکلی که خطای ریشه میانگین مربعات شبیه سازی نیم رخ اکسیژن محلول ۴۳ درصد و در آن واحد نیمرخ دما ۱۶.۸ درصد کاهش یافت».
این پژوهش توسط دکتر رضا کراچیان، دکتر محمدرضا نیکو، دکتر صادق وندا و فرناز سادات شاهی از محققان حوزه مهندسی منابع آب انجام شده است و تابحال بخشی از نتایج آن در مجله معتبر بین المللی Water Research با ضریب تاثیر ۱۲.۸ انتشار یافته است.
به گفته این محققان، بروزرسانی پویای پارامترهای مدل علاوه بر افزایش توانایی آن در سازگاری با تغییرات شرایط مخزن، می تواند تا حدی اثر فرآیندهای مفقود، ساده سازی شده یا به صورت ناکافی بازنمایی شده در ساختار مدل را هم جبران کند. از ین جهت، استفاده از پارامترهای پویا و قابل تطبیق می تواند به افزایش قابلیت اعتماد شبیه سازی های کیفیت آب و پشتیبانی از مدیریت و بهره برداری هوشمندانه تر از مخازن سدها در شرایط محیطی و اقلیمی درحال تغییر کمک نماید. عنوان این مقاله که در مجله Water Research انتشار یافته است. برای دسترسی به این مقاله
اینجا
کلیک کنید.
