Skip to main content
فهرست مقالات

شناسایی عوامل مؤثر بر کاهش تراز آب زیرزمینی با بهره‌گیری از معیار موجک–آنتروپی (مطالعه‌ی موردی: آبخوان دشت سیلاخور) مقاله

نویسنده:

علمی-پژوهشی (وزارت علوم)/ISC (‎24 صفحه - از 63 تا 86 )

چکیده:

تحلیل سری زمانی فرایندهای هیدرولوژیکی نقش بسزایی را در شناخت دقیق رفتار این فرایندها ایفا می­کند. معیار موجک-آنتروپی شاخصی نوین جهت بررسی نوسانات سری‌های زمانی می‌باشد. در این مقاله با بهره‌گیری از معیار موجک-آنتروپی ترتیب عوامل موثر در کاهش تراز آب­زیرزمینی در دشت سیلاخور مورد بررسی قرار گرفته است. به طور کلی کاهش معیار موجک-آنتروپی یا کاهش پیچیدگی سری زمانی یک پدیده، بیانگر کاهش میزان نوسانات طبیعی سری زمانی و در نتیجه نشان‌دهنده‌ی رخداد یک روند نامطلوب در سری زمانی است. در این­ راستا جهت شناسایی عامل موثر در افت سطح آبخوان ابتدا سری­های زمانی ماهانه­ی بارش، دما و دبی رودخانه­های این دشت به بازه‌های زمانی کوچک‌تر تقسیم‌شدند و سپس هرکدام از این سری‌ها تحت تبدیل موجک به چندین زیر­سری با مقیاس­های زمانی مختلف تجزیه شد و نهایتا پس از محاسبه انرژی موجک نرمال شده برای این زیرسری‌های زمانی، معیار موجک-آنتروپی برای هر یک از این    بازه­های زمانی محاسبه گردید. نتایج به‌دست‌آمده از تحلیل تغییرات معیار موجک-آنتروپی گویای این واقعیت است که کاهش 71 درصدی پیچیدگی دبی رودخانه‌های خروجی از این منطقه بیشتر از تغییرات بارش و دما با کاهش پیچیدگی به ترتیب به اندازه­ی 13 و 5/ 10 درصد بر کاهش پیچیدگی تراز آب­زیرزمینی تاثیر گذاشته است و این موضوع گویای تقدم تاثیر عوامل انسانی بر عامل تغییر اقلیم در کاهش تراز سطح آب­زیرزمینی در این دشت است.

Time series analysis of hydrological processes plays an important role in accurate recognition of this process. Wavelet-entropy index is a new indicator to assess the fluctuations of time series. In this paper، the effective factor in groundwater level declining in the Silakhor plain is examined using wavelet-entropy index. Generally، wavelet-entropy index reduction or time series complexity reduction of a phenomenon، indicates the reduction in time series natural fluctuations and thus the occurrence of an unfavorable trend in time series. In this way، to identify the main cause of declining aquifer water table، firstly، monthly time series of precipitation، temperature and rivers flow of this plain divided into shorter time periods and then، each of these time series were decomposed to multiple frequent time series by wavelet transform and then، normalized wavelet energies were calculated for these decomposed time series and finally، wavelet-entropy index was calculated for each three different time periods. The results of wavelet-entropy index analysis reflect the fact that، the complexity reduction of the flow time series about 71% is more effective on groundwater time series complexity reducing compared to the complexity reduction of the precipitation and temperature time series about 13% and 10.5% respectively. This result indicates the primacy of the human factors compared with the climate change factors impacts in declining the groundwater level in this plain.

خلاصه ماشینی:

در این تحقیق از معیار موجک- آنتروپی جهت محاسبه ی 1- Chen & Li 2- Varanis & Pederiva 3- Pincus 4- Approximate entropy 5- Richman & Moorman 6- Sample entropy 7- Mishra 8- Ming Chou 9- Wavelet-Entropy (WE) میزان تأثیر تغییرات دما، بارش و دبی بر کاهش تراز آب زیرزمینی آبخوان دشت سیلاخور استفاده شده است . (رجوع شود به تصویر صفحه) همانطور که در جدول (٢) نشان داده شده است ، معیار موجک-آنتروپی در بازهی زمانی سوم به میزان ١١/٧٣ درصد کاهش یافته است . با توجه به درصد تغییرات میزان معیار موجک-آنتروپی مربوط به سری زمانی دما در جدول (٤) (٩% افزایش و ١٠/٥% کاهش به ترتیب در بازهی زمانی دوم و سوم) به نظر می رسد تأثیرات سیگنال دما بر تغییرات تراز آب زیرزمینی قابل توجه نمی باشد. (رجوع شود به تصویر صفحه)طبق نمودار شکل (١١)، میزان کاهش معیار موجک-آنتروپی که بیانگر میزان کاهش نوسانات سیگنال است در بازهی زمانی سوم (بین سالهای ٨٧ تا ٩٣) برای دبی آبهای خروجی از دشت سیلاخور از سایر سریهای زمانی بیشتر است . پس از بررسی تغییرات معیار موجک-آنتروپی در همان سه بازهی زمانی برای سری زمانی بارش، دما و دبی به این نتیجه دست پیدا شد که در بازهی زمانی سوم معیار پیچیدگی موجک-آنتروپی برای سری زمانی دبی به اندازهی ٧١ درصد کاهش داشته و این موضوع تأثیر به سزای تغییرات دبی نسبت بارش و دما را بر بیمار شدن یا در واقع وقوع روندی نامطلوب در نوسانات تراز آب زیرزمینی دشت سیلاخور به اثبات رساند.

کلیدواژه ها:

تراز متوسط آب زیرزمینی ، معیار موجک-آنتروپی ، تبدیل موجک ، دشت سیلاخور

Wavelet ، wavelet transform ، Silakhor Plain ، Entropy index ، Mean groundwater level


برای مشاهده محتوای مقاله لازم است ورود پایگاه شوید. در صورتی که عضو نیستید از قسمت عضویت اقدام فرمایید.

تحتاج دخول لعرض محتوى المقالة. إذا لم تكن عضوًا ، فتابع من الجزء الاشتراک.
إن كنت لا تقدر علی شراء الاشتراك عبرPayPal أو بطاقة VISA، الرجاء ارسال رقم هاتفك المحمول إلی مدير الموقع عبر credit@noormags.ir.

You need Sign in to view the content of the article. If you are not a member, proceed from part Membership.
If you fail to purchase subscription via PayPal or VISA Card, please send your mobile number to the Website Administrator via credit@noormags.ir.