عنوان پایان‌نامه
مدیریت ریسک دشت های تحت تنش منابع آبی با رویکرد تلفیق شبکه های بیزین و تصمیم گیری چند معیاره
- رشته تحصیلی
- مهندسی کشاورزی - مهندسی منابع آب
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس ابوریحان شماره ثبت: 935;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 77236;کتابخانه پردیس ابوریحان شماره ثبت: 935;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 77236
- تاریخ دفاع
- ۰۴ مهر ۱۳۹۵
- دانشجو
- ابراهیم ابراهیمی
- استاد راهنما
- عباس روزبهانی
- چکیده
- در سال های اخیر، بحران آبی از مهم ترین مناقشات جهانی و منطقه ای محسوب می شود و کشور ایران نیز از این قاعده مستثنی نیست و درپی افت سطح آب زیرزمینی آبخوان ها، اکثر دشت های کشور، از جمله دشت بیرجند به عنوان منطقه مورد مطالعه در پژوهش حاضر، ممنوعه اعلام شده است و برداشت از سفره های آب زیرزمینی محدود گردیده است. برای خروج این دشت ها از وضعیت مذکور، می بایست اقدامات مدیریتی در مصارف آبی صورت بگیرد که این امر نیازمند ابزارهای پیش بینی وضعیت منابع آبی در اثر اعمال این اقدامات است، یکی از این ابزارها، شبکه بیزین می باشد؛ که در این پژوهش، برای ایجاد مدل بیزین پیش بینی کننده وضعیت منابع آبی، متغیر پیش بینی شونده، پارامتر سطح آب زیرزمینی در ماه آتی و متغیرهای پیش بینی کننده، پارامترهای دما، بارش، تبخیر، میزان تغذیه آبخوان، میزان تخلیه آبخوان و سطح آب زیرزمینی در ماه فعلی درنظر گرفته شد. برای کاهش عدم قطعیت اطلاعاتی، از دو رویکرد پیش بینی با داده های صریح (داده های پیوسته) و پیش بینی با داده های دسته بندی شده (داده های گسسته) استفاده شد و با بررسی دقت پیش بینی هیدروگراف آبخوان توسط دو رویکرد مورد اشاره، رویکرد صریح پیش بینی دقیقی از هیدروگراف مشاهداتی ارائه داد که درنتیجه، این رویکرد به عنوان رویکرد برتر برای پیش بینی سطح آب زیرزمینی در اثر اعمال سناریوهای مدیریتی انتخاب گردید. برای کاهش عدم قطعیت ساختاری در مدل بیزین، از 10 سناریوی پیش بینی استفاده شد که درنهایت سناریوی پیش بینی سطح آب زیرزمینی در ماه آتی بدون اعمال پارامتر تبخیر، به عنوان سناریوی پیش بینی برتر انتخاب گردید، که دارای دقت پیش بینی بالا با مقادیر ضریب تبیین 9946/0 و میانگین مجذور مربعات خطای 1275/0 می باشد. سناریوهای علاج بخشی پیشنهادی برای آن، شامل تغییر سیستم های آبیاری سطحی به آبیاری تحت فشار، بهسازی طرح های تغذیه مصنوعی، نصب کنتور های هوشمند و حذف چاه های غیرمجاز می باشد. معیارهای تصمیم گیری هزینه اقتصادی طرح، سهولت اجرا، مقبولیت و مشارکت اجتماعی- فرهنگی ذی نفعان و میزان بهبود سطح آبخوان با اعمال نظر تصمیم گیرندگان تعریف و وزن دهی شد، که در نتیجه، معیار هزینه اقتصادی طرح به عنوان اثرگذارترین معیار انتخاب شد. مقادیر سناریوی مربوط به معیارهای کمی با تحقیق و پژوهش و مقادیر معیارهای کیفی نیز با پرسش کتبی و حضوری از نخبگان و تصمیم گیران تعیین شد. با استفاده از روش های تصمیم گیری چندمعیاره SAW، TOPSIS و PROMETHEE سناریوهای مدیریتی رتبه بندی شدند، که درنهایت، با اعمال روش تصمیم گیری گروهی بوردا، این سناریوها رتبه-بندی نهایی شدند و سناریوی بهسازی طرح های تغذیه مصنوعی برترین سناریوی مدیریتی در دشت بیرجند انتخاب شد. میزان بهبود سطح آبخوان در این سناریوی مدیریتی، برای سناریوی اقلیمی ترسالی 25 سانتی متر و برای سناریوی اقلیمی خشکسالی 21 سانتی متر در انتهای دوره دوساله به دست آمد. رویکرد مورد استفاده در این پژوهش را می توان در دیگر دشت های ممنوعه به کار برد.
- Abstract
- In recent years, the water crisis is one of the most important global and regional conflicts and Iran is no exception from this rule and regarding the decline in groundwater levels of the aquifer, most of the plains of the country have been banned and withdrawn from aquifers is limited. To exit the plains of this state, some management measures must be applied which need the forecasting water resources situation tools. One of these tools is the Bayesian Networks (BNs), which in this study, to create the Bayesian predictive model of water resources, groundwater levels in future month parameter is predicted variable and the predictor variables parameters including temperature, precipitation, evaporation, recharge rate of aquifer, discharge rate of aquifer and groundwater levels considered in the current month. To reduce the informational uncertainty, two approaches forecast crisp data (actual data) and data clustered (classified) was used and results showed that crisp approach is much better in forecasting of hydrograph observations, hence this approach was selected to predict the groundwater level by utilizing the risk management scenarios. To reduce uncertainty in structural Bayesian model, the 10 scenarios were used to predict the ultimate scenario forecasting groundwater level in the coming months without evaporation parameter, as a prediction scenario was chosen, which coefficient of determination 0.9946 and root mean square error 0.1275 was obtained, indicating a high accuracy of prediction. The study area in this study is the prohibited plain of Birjand. Suggested scenarios for its rehabilitation, including changing surface irrigation systems to pressurized irrigation systems, improvement of artificial recharge projects, the installation of smart meters, inter basin water transfer and remove of unauthorized wells, the field investigation and research scenarios for water from the dam were removed. Decision criteria include economic cost of the strategy, ease of implementation, Socio-cultural acceptance and participation of stakeholders and rate of aquifer. By using multi-criteria decision-making methods (MCDM) of SAW, TOPSIS and PROMETHEE the management scenarios were ranked. Finally by applying Borda group decision-making procedures final ranking was done and scenario of improvement of artificial recharge projects in Birjand plain was selected as the best risk management scenario. The improvement of the ground water table in this scenario is 25 cm and 21 cm for wet and dry climate conditions, respectively. The approach that used in this study can be applied in other banned plains. Keywords: Bayesian Networks (BNs), Birjand Plain, Groundwater Level prediction, Multiple Criteria Decision Making (MCDM), Risk Management.
