یافتن مقادیر بهینه برای پارامترهای هر مدل شبیه سازی، کاری است که همواره با شک و تردید همراه می-باشد. مثلاً یک هیدرولوژیست با وجود مهارت و تجربه بالا هم نمی تواند به نتایج برآورد خود اطمینان کافی داشته باشد. هدف از تحقیق حاضر، پیدا کردن محدوده اطمینان برای دبی خروجی و توزیع احتمالاتی پسین پارامترهای یک مدل توزیعی بارش- رواناب به کار رفته در حوضه ابولعباس در استان خوزستان با استفاده از الگوریتم عدم قطعیت متروپولیس تطبیقی، تکامل تفاضلی (dream) می باشد. این روش که اخیراً توسعه یافته است مبتنی بر روش نمونه گیر متروپولیس از گروه روش های مونت کارلو- زنجیر مارکف بوده که به خوبی قادر به بررسی فضای پارامتری با حداقل تعداد تکرار می باشد. تعداد چهار رویداد برای واسنجی و دو رویداد برای صحت سنجی توزیع های پسین پارامترها به کار گرفته شد. مدل هیدرولوژیک توزیعی affdef توسعه یافته در زبان برنامه نویسیfortran بدلیل خطای کمتر آن - به نسبت مدلهای یکپارچه - که ناشی از تخصیص مقادیر ورودی برای هر سلول می باشد، در این تحقیق بکار گرفته شد. بهبود نتایج مدل با اضافه شدن مولفه جریان زیر سطحی به آن صورت گرفت. تعداد 45000 اجرای مدل بارش-رواناب affdef برای سه رخداد و 75000 تکرار برای یک رخداد باقیمانده دوره واسنجی انتخاب گردید بطوریکه معیار همگرایی گلمن و رابین (r<1.2) در تمامی رخدادها ارضا گردد. سپس ساخت توزیع های پسین برای 9 پارامتر واسنجی مدل بارش-رواناب، با استفاده از پارامترهای 20 درصد انتهای هر زنجیر انجام گرفت. مقایسه محدوده توزیع های پارامترهای بدست آمده برای چهار رخداد واسنجی نشان از کاهش چشم گیر محدوده اولیه هر پارامتر داشت. نتایج بازه های 95 درصد اطمینان رویداد های دوره های واسنجی نشان داد که علاوه بر عدم قطعیت ناشی از پارامترهای مدل بارش-رواناب، منابع دیگر عدم قطعیت مانند ساختار مدل و مقادیر ورودی های اندازه گیری شده نیز سهم مهمی در خطای شبیه سازی دارند. همچنین دبی های اوج هیدروگراف که یکی از مهمترین مولفه های آن می باشند به خوبی در اطراف بازه های اطمینان 95 درصد تعیین شده قرار گرفتند. در مورد نقاط ابتدایی و انتهایی برخی رخداد ها، شرایط رطوبتی اولیه مدل و خطاهای موجود در روش های تعیین دبی پایه برای رویداد های کوتاه مدت باعث شده اند تا بازه اطمینان آنها، نقاط اندازه گیری شده را به خوبی در بر نگیرد و این نقاط تا حدودی خارج از محدوده اطمینان شبیه-سازی شده قرار گیرند. کارایی بالای الگوریتم dream در سرعت بالای رسیدن به همگرایی از دیگر ویژگی های خاص این الگوریتم می باشد بطوریکه مقایسه نتایج تعداد تکرارهای مورد نیاز الگوریتم جدید dream با الگوریتم قبلی scem-ua نشان از کارآیی بالای آن را داشت. اَشکال توزیع های پسین ارائه شده از رخدادهای دوره واسنجی به همراه نتایج صحت سنجی اخذ شده توسط توزیع نماینده (بهترین توزیع دوره واسنجی)، هر دو موید این مطلب بودند که توزیع پارامترها وابستگی زیادی به مشخصات رخداد از قبیل شرایط رطوبتی، مقدار دبی اوج، فصل وقوع بارش و مقدار آن دارند. به طوری که در یک رخداد منفرد توزیع پارامترها حول مقدار مشخصی متمرکز می شود در حالی که در مجموع سیلاب ها این امر اتفاق نمی افتد.

در سراسر تاریخ بشر دسترسی مطمئن به آب، یک شرط اولیه و اساسی برای توسعه اجتماعی، اقتصادی و پایداری فرهنگ و تمدن بوده است. در جهان امروز عواملی همچون افزایش چشمگیر جمعیت کره زمین و بهره برداری بی رویه از منابع محیط زیست برای تأمین نیازهای اقتصادی، تأثیر خاص خود را در رابطه با منابع آب برجای گذارده است. بطوریکه مسائل مربوط به بحران و مدیریت آب از دیدگاه سازمان ملل متحد پس از مشکل جمعیت به عنوان دومین مسئله اصلی جهان شناخته شده است. باید توجه داشت که امکان افزایش منابع آب شیرین جهان و حل این بحران وجود ندارد، تنها راه کار ممکن، بهبود روش-های استفاده از آب است. یکی از راه هایی که با استفاده از آن می توان از بروز هر چه بیشتر بحران آب جلوگیری کرد و همچنین اقدام به فعالیت های مدیریتی در آن مکان ها کرد مکان یابی نقاط بحرانی آبخوان می باشد تا در مورد این مکان ها توجه بیشتری صورت گیرد و با انجام کارهای مدیریتی از بروز مشکلات بیشتر جلوگیری شود. به دین منظور در این تحقیق ابتدا عواملی که در بروز بحران تاثیر دارند شناسایی گردید این عوامل در 5 گروه اصلی و با 14 زیر معیار دسته بندی شدند. سپس لایه همه زیرمعیارها در محیط arcgisتهیه شد از آنجا که همه معیارها در ایجاد بحران تاثیر یکسانی ندارند به همین دلیل برای بدست آوردن وزن معیارها، از فرآیند تحلیل سلسله مراتبی ahp و لایه های اطلاعاتی فضایی معمولی جهت انجام تحقیق استفاده شد. سپس برای وارد کردن اثر ابهامات حاکم بر فر آیند تصمیم گیری تصمیم گیرندگان از تلفیق فرآیند ahp با منطق ارزش دهی تدریجی فازی تحت عنوان fahp جهت محاسبه وزن های معیارها و همچنین از لایه های فازی معیارها استفاده شد. عواملی که در ایجاد بحران آب موثراند شامل: عوامل اقلیمی، عوامل زمین شناسی، کاربری اراضی، فاصله ها و حریم ها و کیفیت آب بود. بعد از بدست آوردن وزن لایه ها و تلفیق آن ها نقشه درجه بندی بحران آب آبخوان دشت نیشابور با دو روش ahp و fahp بدست آمد. نتیجه حاکی از آن بود که نواحی غربی دشت و قسمت هایی از مرکز و جنوب دشت با بحران بیشتری روبه رو هستند و اگر همین وضعیت ادامه بیابد نه تنها استفاده از آب در نواحی غربی دشت بخصوص از نظر شوری با چالش جدی روبه رو خواهد شد بلکه بحران به نواحی شرقی نیز گسترش می یابد. نتیجه بررسی در دو روش با 63 درصد تطابق تقریباً یکسان است ولی روش ahp به خاطر اینکه مکان های کمی را فوق بحرانی بیان می کند امکان مانور بیشتر برای کارهای مدیریتی نخواهد بود از طرفی در روش fahp عدم قطعیت نظرات کارشناسان در نظر گرفته شده بنابراین توصیه می شود از روش fahp برای مکان گزینی نقاط بحرانی استفاده شود.

آب های زیرزمینی یکی از منابع مهم و عمده ی تأمین آب شرب و کشاورزی به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک است. شبیه سازی ریاضی و رایانه ای متعددی به منظور شبیه سازی رفتار هیدرولیکی منابع آب های زیرزمینی مورد توجه قرار گرفته است. در مدل های شبیه سازی آب های زیرزمینی منابع بسیاری سبب ایجاد انحراف نتایج پیش بینی شده از مقادیر واقعی کمی هستند که بیان کننده عدم قطعیت در سیستم منابع آب های زیرزمینی است. ارزیابی و کمی سازی این منابع عدم قطعیت برای دستیابی به پیش بینی های صحیح و قابل اعتماد از جریان آب های زیرزمینی به منظور مدیریت، حفاظت و بهره برداری صحیح این منابع امری اجتناب ناپذیر است. دشت بیرجند نیز با قرار گرفتن در منطقه خشک، استفاده از آب های زیرزمینی را، به عنوان مهم ترین و در عین حال تنهاترین منبع آب شیرین در دسترس دارد. این تحقیق به منظور تعیین عدم قطعیت پارامتری در مدل جریان آب های زیرزمینی دشت بیرجند صورت پذیرفت. بدین منظور هدایت هیدرولیکی به عنوان یکی از مهم ترین پارامترهای موثر در عدم قطعیت خروجی مدل، تعیین گردید. شبیه سازی جریان آب های زیرزمینی دشت، توسط مدل عددیmodflow کدنویسی شده درmatlab اجرا گردید و عدم قطعیت پارامتر های آن توسط روش glue ارزیابی شد. نمودارهای پسین پارامتر هدایت هیدرولیکی در 17 منطقه همگن مطالعاتی آبخوان و محدوده اطمینان 95 درصد شبیه سازی های بار هیدرولیکی به عنوان دو خروجی اصلی این تحقیق بدست آمد. با انجام تحلیل حساسیت جامع مدل، مناطق حساس به تغییر پارامتر هدایت هیدرولیکی تعیین گردید. نتایج اجرای 30000 تکرار مدل با توابع پارامتری پیشین یکنواخت در بازه های از پیش تعیین شده نشان داد حدود 45 درصد مشاهدات در محدوده اطمینان 95 درصد قرار گرفت، که این امر موکد سهم کم عدم قطعیت پارامترها از عدم قطعیت کل می باشد، در نتیجه با در نظرگرفتن و کاهش دادن سایر منابع عدم قطعیت، یعنی عدم قطعیت مدل مفهومی و علی الخصوص عدم قطعیت داده های ورودی، می توان بر دقت شبیه سازی تا حد بالایی افزود.