پیش‌بینی سطح آب زیرزمینی دشت بستان‌آباد با استفاده از ترکیب نظارت شده مدل‌های هوش‌ مصنوعی

آبخوان دشت بستان‌آباد واقع در استان آذربایجان‌شرقی تأمین‌کننده اصلی نیازهای آبی منطقه می‌باشد. با توجه به برخی محدودیت‌های مدل‌های عددی مثل وقت‌گیر و پر‌هزینه بودن و نیاز به داده‌های زیاد، در این تحقیق از مدل‌های هوش مصنوعی شامل شبکه‌های عصبی پیشرو (FNN)، شبکه‌های عصبی برگشتی ‌(RNN) و برنامه‌نویسی بیان ژن (GEP) جهت بررسی تغییرات سطح آب زیرزمینی دشت استفاده شده است. دسته‌بندی پیزومترها به دلیل نا‌همگنی آبخوان، قبل از مدل‌سازی صورت پذیرفت. پارامترهای بارش، تبخیر، دبی خروجی رودخانه اوجان‌ و سطح آب‌زیرزمینی در یک زمان قبل به ‌عنوان ورودی مدل‌ها مورد استفاده قرار گرفت. با وجود نتایج قابل‌قبول هر سه مدل بر اساس متوسط RMSE هر دسته در مراحل آموزش و آزمایش، جهت استفاده از کارایی هر سه مدل و دستیابی به نتیجه بهتر، از روش ترکیبی مدل‌های هوش مصنوعی با استفاده از یک شبکه‌عصبی مصنوعی به ‌عنوان ترکیب‌کننده غیرخطی استفاده گردید. نتایج نشانگر کاهش متوسط خطای هر دسته در مدل هوش‌مصنوعی‌مرکب نسبت به مدل‌های منفرد به مقدار میانگین 17% در مقادیر RMSE می‌باشد. با استفاده از نتایج مدل هوش مصنوعی مرکب، تأثیر کاهش 30 و 50 درصدی تخلیه از چاه‌های بهره‌برداری بر روی سطح آب زیرزمینی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشانگر بالا رفتن قابل‌توجه سطح آب در همه پیزومتر‌ها به جز پیزومتر آغچه کهل می باشد. این موضوع نشان دهنده تأثیر بالای مقادیر پمپاژ نسبت به تغییرات آب و هوایی در تغییرات سطح آب زیرزمینی منطقه مطالعاتی می باشد.