استفاده از اطلاعات کمکی در کاهش تعداد چاه‌های نمونه‌برداری سطح آب زیرزمینی

احداث چاه‌های پیزومتری متعدد، نگه‌داری و پایش سالیانه‌ ی آن‌ها به ‌دلیل مشکلاتی مالی، زمانی و فنی همواره با محدودیت‌هایی روبرو بوده ‌است. تعیین ارزش نسبی چاه ‌های موجود و در نتیجه کاهش ابعاد شبکه‌ ی پایش آب زیرزمینی در مدیریت مالی شبکه تاثیر مستقیم دارد. هدف اصلی این تحقیق استفاده از اطلاعات کمکیِ موجود در شبکه‌ ی پایش کیفی آب زیرزمینی به‌منظور کاهش تعداد چاه‌های پیزومتریِ شبکه ‌ی پایش سطح آب زیرزمینی دشت تبریز می‌باشد. در این مطالعه با رویکردی نوین از روش کوکریجینگ برای لحاظ اطلاعات کمکی در تئوری جک نایف استفاده می‌ شود. بر اساس تئوری نمونه‌ برداری جک نایف درصورتی که مقادیر چاه‌ها با داده های جانبی و کمکی قابل برآورد باشد، آن چاه قابل حذف می باشد. برای اجرای تحقیق ابتدا ضریب همبستگی بین سطح آب زیرزمینی و داده‌ های شبکه‌ ی پایش کیفی محاسبه و در ادامه تئوری جک نایف و کوکریجینگ برای تعیین ارزش نسبی چاه‌ ها پیاده سازی شد. در نهایت مقایسه‌ ی نتایج با روش وزن دهی ‌معکوس‌ فاصله (idw) و کریجینگ ‌عمومی صورت گرفت. در این تحقیق از مقادیر کلر آب زیرزمینی به دلیل ضریب همبستگی 0/61- در رویکرد پیشنهادی استفاده شد. نتایج نشان داد اگرچه کوکریجینگ با روش idw و کریجینگ عمومی در تئوری جک نایف دارای شباهتی بیش از 65% است، اما تغییر روش درون‌یابی منجر به تغییر ارزش چاه ‌ها می‌شود. در رویکرد پیشنهادی بر اساس کوکریجینگ به علت مقدار rmse کمتر در پهنه‌ بندی سطح جدید و افزایش دقت برآورد در چاه‌های حذف‌شده عملکرد بهتری ارائه می‌‌دهد. بر این اساس %22 از چاه‌های دشت تبریز قابل حذف از چرخه ‌ی نمونه ‌برداری می ‌باشند. لذا استفاده از اطلاعات کمکی ضمن افزایش دقت درون‌یابی سطح آب زیرزمینی منجر به کاهش تعداد نمونه ‌برداری‌ ها و صرفه‌ جویی اقتصادی می ‌شود. 

use of auxiliary information in reducing the number of groundwater level sampling wells

the construction of numerous piezometric wells, their annual maintenance and monitoring have always faced limitations due to financial, time, and technical problems. determining the relative priority of the existing wells and thus reducing the dimensions of the underground water monitoring network has a direct effect on the financial management of the monitoring network. the main goal of this research is to use the auxiliary information available in the underground water quality monitoring network to reduce the number of piezometric wells in the underground water level monitoring network of tabriz plain. in this study, with a new approach, the cokriging method is used to consider auxiliary information in the jackknife method. according to the jackknife sampling theory, if the values of the wells can be estimated with neighboring and auxiliary data, that well has low information importance. to implement the research, first, the correlation coefficient between the groundwater level and the data of the quality monitoring network was calculated, and then the jackknife and cokriging theory was implemented to determine the relative value of the wells. finally, the results were compared with the inverse distance weighting method (idw) and universal kriging. in this research, groundwater chlorine (cl) values were used in the proposed approach due to the correlation coefficient of -0.61. the results showed that although cokriging with idw method and universal kriging in jackknife theory have a similarity of more than 65%, changing the interpolation method leads to changing the value of the wells. the proposed approach based on cokriging provided better performance due to the lower rmse value in the new surface interpolation and increased estimation accuracy in the removed wells. based on this, 22% of the wells of tabriz plain can be removed from the sampling cycle. therefore, the use of auxiliary information while increasing the accuracy of underground water level interpolation leads to a reduction in the number of samplings and economic savings.