مسعود شاکرمی

خصوصیات هیدروگراف چشمه ی کارستی و ضریب خشکیدگی می تواند منعکس کننده ی نوسانات هیدرواقلیمی و خصوصیات فیزیکی و زمین شناسی سیستم آبخوان تغذیه کننده ی چشمه باشد. در این مطالعه به منظور شناسایی رفتار هیدرولوژئولوژیکی سراب کارستی مطهری خرم آباد طی نوسانات هیدرواقلیمی از تحلیل کمی منحنی خشکیدگی بر اساس معادله نمایی Maillet استفاده و ضریب منحنی خشکیدگی طی دوره ی 27 ساله (71-1370 تا 97-1396) محاسبه گردید. برای بررسی اثر نوسانات هیدرولوژیکی بر ضریب خشکیدگی هیدروگراف، تغییرات سری زمانی ضریب تخلیه در هنگام جریان پایه از طریق شاخص خشک سالی هیدرولوژیکی SDI تحلیل، سپس همبستگی آماری این شاخص با شاخص خشک سالی کسری تبخیر و تعرق SEDI تحلیل گردید. نتایج نشان داد ضریب خشکیدگی دارای روند خطی صعودی بوده و مقدار آن در هنگام خشک سالی های ملایم تا شدید از 0082/0 تا 0574/0 تغییر کرده است. مقایسه ی آماری بین سری زمانی ضریب خشکیدگی با مقادیر شاخص SDI نشان داد که یک همبستگی معکوس معنی دار با ضریب منفی 65 درصد وجود دارد؛ یعنی اینکه که با افزایش خشک سالی هیدرولوژیکی چشمه، ضریب تخلیه ی آن افزایش و زهکشی سریع تر صورت می گیرد. بخشی از این تغییرات، ناشی از نوسانات اقلیمی و بیولوژیکی است. این اثرات با بررسی همبستگی بین شاخص های SDI و SEDI در مقیاس زمانی 6 ماهه بر اساس روش تحلیل طیفی و همبستگی متقابل در فواصل اطمینان 95 درصد تأیید شد. علاوه بر نوسانات هیدرواقلیمی، ضریب خشکیدگی سراب می تواند تحت تأثیر خصوصیات سازند کربناته سروک با لیتولوژی آهک و تا حدودی مواد ریزدانه متشکله ی آن باشد؛ به طوری که در زمان خشک سالی ها، جریان آب پایه تحت جریان مجرایی و آب ذخیره شده در بدنه ی سفره قرار می گیرد و در اثر مجاری بزرگ کارستی و گسله ی سازند سروک، تحت شیب هیدرولیکی زیاد تخلیه می شود. در سال های تر علاوه بر هدایت سریع آب توسط مجاری کارستی و شکستگی ها، احتمالاً در هنگام تداوم آب پایه با هدایت آب تغذیه شده ی ماه های تر از طاقدیس سروک به درون زمینه دارای خلل و فرج ریزتر و شامل مواد آهکی با ترکیب ماسه و مارن در اعماق پایین تر، باعث ذخیره ی زیاد دینامیکی و تغییرات کم دبی با شیب هیدرولیکی کم در ماه های خشک می شوند. درمجموع نتایج این تحقیق، نگرشی جامع به مدیریت چشمه های کارستی با پیش بینی خشک سالی ها و تحلیل ضریب خشکیدگی آن ها می دهد.

امروزه مدل های هیبریدی هوش مصنوعی به عنوان یک روش مناسب برای شبیه سازی پدیده های هیدرولوژیکی از جمله برآورد کمی جریان رودخانه ها مطرح است. بدین منظور جهت برآورد میزان آبدهی رودخانه ها رویکردهای متنوعی در هیدرولوژی وجود دارد که مدل های هوش مصنوعی از مهم ترین آن ها می باشد.  بنابراین در این پژوهش عملکرد مدل های رگرسیون بردار پشتیبان_ موجک، رگرسیون بردار پشتیبان_گرگ خاکستری و رگرسیون بردار پشتیبان_خفاش جهت شبیه سازی دبی رودخانه کشکان واقع در استان لرستان طی دوره ی آماری 1399-1389 در مقیاس زمانی روزانه ی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. معیارهای ضریب همبستگی، ریشه ی میانگین مربعات خطا و میانگین قدر مطلق خطا و بایاس برای ارزیابی و عملکرد مدل ها انتخاب شد. نتایج نشان داد الگوهای ترکیبی نتایج قابل قبولی در شبیه سازی دبی رودخانه دارند. مقایسه ی مدل ها نیز نشان داد مدل رگرسیون بردار پشتیبان-موجک در مرحله ی صحت سنجی مقادیر 960/0R2=، 045/0RMSE=، 024/0MAE =، 968/0NS= و001/0BIAS= در پیش بینی جریان روزانه ی رودخانه از خود نشان داده است. در مجموع نتایج نشان داد استفاده از مدل هیبریدی رگرسیون بردار پشتیبان-موجک می تواند در زمینه ی پیش بینی دبی روزانه مفید باشد.