مقايسه دو رويكرد معكوس شبيه‌سازي-بهينه‌سازي و مدل جايگزين انتقال در شناسايي مشخصات منبع آلاينده سيستم‌هاي يكپارچه آبخوان-رودخانه

يكي از مهم‌ترين اقدامات در مديريت كيفي منابع آب زيرزميني و سطحي، شناسايي منابع آلوده‌كننده احتمالي و پايش مستمر آنهاست. ازآنجايي‌كه نحوه ارتباط كمي و كيفي يك سيستم يكپارچه آبخوان-رودخانه و الگوي زماني آلودگي رهاشده در منشأ به‌سادگي قابل تشخيص نيست، نياز به استفاده از روش‌هاي مؤثر شناسايي به صورت معكوس وجود دارد. در پژوهش حاضر، از رويكرد شبيه‌سازيبهينه‌سازي براي حل معكوس معادله انتقال آلودگي در يك سيستم يكپارچه به‌منظور شناسايي مشخصات منبع آلاينده رهاشده در آبخوان تا رسيدن به رودخانه مجاور و حركت در طول مسير جريان، تنها از روي اطلاعات غلظت زمان اندازه گيري شده در ايستگاه كنترل رودخانه براي اولين بار استفاده شده است. به دليل تكرارهاي زياد الگوريتم بهينه‌سازي در اين رويكرد كه منجر به هزينه محاسباتي بسيار بالايي خواهد شد، يك مدل جايگزين شبيه‌سازي بر اساس تئوري تابع انتقال بكار برده شد. مقايسه مدل‌ها و ارزيابي مزايا و معايب هركدام براي دو مثال صورت پذيرفت. در مثال اول يك سيستم آبخوانرودخانه فرضي و در مثال دوم به‌منظور لحاظ پيچيدگي بيشتر از ابعاد هندسي رودخانه كارون استفاده شد. نتايج حاكي از سرعت بيشتر مدل جايگزين پيشنهادي در بازيابي مشخصات منبع آلاينده حتي با استفاده از داده‌هاي مشاهداتي داراي خطا بوده است. يك‌بار اجراي مدل‌هاي شبيه‌سازي آلودگي در شرايط استفاده از مدل جايگزين انتقال تنها به 56.0 درصد زمان اجراي حاصل از يكپارچه‌سازي اين مدل‌ها نياز داشت كه با توجه به تأثير مستقيم آن در افزايش قابل‌توجه سرعت حل معكوس، استفاده از آن در سناريوهاي واقعي مديريتي و محيط زيستي كه عموماً با محدوديت زمان مواجه است پيشنهاد مي‌شود.