ሃይድሮጂዮሎጂ እና የከርሰ ምድር ውሃ ሞዴል

ትርፍ፡

• የ AI ውሂብ ዝግጅት እና የካሊብሬሽን አስተዋፅዖን በአኩዊፈር ባህሪ እና የከርሰ ምድር ውሃ ሞዴሊንግ የመጠቀም ችሎታ።
• የውሃ ጥራት ፣ ደረጃ እና ፍሰት መረጃን በ AI እና anomaly ማወቂያ የመተንተን ችሎታ
• የሞዴል ውጤቶችን በጅምላ ጥበቃ ፣ በሃይድሮሊክ አሳማኝነት እና በመስክ መለኪያ የማረጋገጥ ችሎታ

የከርሰ ምድር ውሃ ማየት የማንችለው ነገር ግን ብዙ ውሳኔዎችን የምንወስንበት የተፈጥሮ ሃብት ነው። የውኃ ጉድጓድ ምን ያህል ውኃ እንደሚያስገኝ፣ ወደ ማዕድን ማውጫው ውስጥ ምን ያህል ውኃ እንደሚፈስ፣ ብክለት ወደ ውኃ አቅርቦት ለመድረስ ምን ያህል ጊዜ እንደሚፈጅ፣ ሁሉም ነገር በውኃው ጠባይ ላይ የተመካ ሲሆን በቀዳዳዎች እና ከመሬት በታች በተሰነጠቁ ቀዳዳዎች ውስጥ ቀስ ብሎ በሚንቀሳቀስበት ጊዜ። ሃይድሮጂኦሎጂ (የከርሰ ምድር ውሃ ሳይንስ) ይህንን የማይታይ ፍሰት ከተጠባባቂ የውኃ ጉድጓዶች፣ የጂኦሎጂካል መስቀሎች እና አካላዊ ሕጎች እንደገና ይገነባል። አርቲፊሻል ኢንተለጀንስ በዚህ ሥራ ውስጥ ኃይለኛ ረዳት ነው፡ የተዘበራረቀ የሰዓት ተከታታይ ጊዜን ያጸዳል፣ የጎደሉትን መረጃዎች ያዋህዳል፣ ያልተለመዱ ነገሮችን ይይዛል እና የሞዴል ማስተካከያን ያፋጥናል። ነገር ግን አንድ ህግ በሁሉም ላይ ያሸንፋል፡ የጅምላ ጥበቃ። ስርዓቱን ወደ ውስጥ የሚያስገባው, የሚወጣበት እና የሚከማችበት የውሃ መጠን ወጥነት ያለው መሆን አለበት; ምንም ብልህ ሞዴል ይህንን ሚዛን ሊጥስ አይችልም።

በዚህ ክፍል ውስጥ የከርሰ ምድር ውኃ ጥናት ሦስት AI ገጽታዎች ይሸፍናል: የውሂብ ዝግጅት እና anomaly ማወቂያ (ደረጃ ሂደት, ፍሰት መጠን እና የጥራት ተከታታይ), aquifer characterization (የከርሰ ምድር ውኃ-የሚያፈራ ንብርብር ባህሪያት ትንበያ) እና ፍሰት ሞዴል የካሊብሬሽን (አሃዛዊ ሞዴል ምሌከታ ጋር በማጣጣም). በእያንዳንዱ እርምጃ አርቴፊሻል ኢንተለጀንስ የምንጠቀመው እንደ ካልኩሌተር ሳይሆን እንደ ረቂቅ ጀነሬተር የውጤቱን መጠን በውሃ ሚዛን እና በመስክ መለኪያ ነው።

Aquifer እና መሠረታዊ ጽንሰ

መጀመሪያ የጋራ ቋንቋ እንፍጠር። የውሃ ማጠራቀሚያ በቂ ውሃ መሸከም እና መልቀቅ የሚችል የጂኦሎጂካል አሃድ (ለምሳሌ የአሸዋ-ጠጠር ንብርብር) ነው። የሃይድሮሊክ ኮንዳክሽን (K) ውሃ በአለት / በአፈር ውስጥ እንዴት በቀላሉ እንደሚፈስ ይለካል; በተለምዶ ለአሸዋ በቀን በሜትር እና በአጉሊ መነጽር ዝቅተኛ ነው. የሃይድሮሊክ ጭንቅላት (ራስ) በአንድ ነጥብ ላይ የውሃ ግፊት እና ከፍታ ኃይል ነው; ውሃ ሁል ጊዜ ከከፍተኛ ጭነት ወደ ዝቅተኛ ጭነት ይፈስሳል። የማጠራቀሚያው ቅንጅት በአንድ ክፍል ጭነት ለውጥ በአኪዩፈር የሚለቀቀው/የተከማቸ የውሃ መጠን ይሰጣል። እነዚህ አራት መጠኖች የሁሉም ሞዴሊንግ የማዕዘን ድንጋዮች ናቸው።

ከአርቴፊሻል ኢንተለጀንስ ጋር ሲሰራ እነዚህን ፅንሰ-ሀሳቦች ማወቅ በጣም አስፈላጊ ነው ምክንያቱም በአምሳያው የተሰጠው እያንዳንዱ ቁጥር ከእነዚህ አካላዊ ክልሎች ጋር መጣጣም አለበት። ለአሸዋ የውሃ ማጠራቀሚያ የ K ዋጋ በቀን ከጥቂት ሴንቲሜትር እስከ አስር ሜትሮች ይደርሳል; ሞዴሉ "በቀን 3 ኪሎሜትር" ካለ የፊዚክስ ስህተት አለ. ይህ በቀደሙት ክፍሎች ውስጥ የሃይድሮጂኦሎጂ-ተኮር የትእዛዝ-መጠን መልህቅ ነው።

ደረጃ በደረጃ፡ የውሂብ ዝግጅት፣ Anomaly እና Calibration

ደረጃ 1 - ተከታታይ ጊዜ ማጽዳት. የምልከታ ጉድጓዶች የደረጃ መረጃ ብዙውን ጊዜ መደበኛ ያልሆነ ነው፡ የሚጎድሉ ቀናት፣ ዳሳሽ መዝለሎች፣ የዩኒት ግራ መጋባት፣ የከባቢ አየር ግፊት ውጤት። AI እነዚህን ተከታታዮች ያስተካክላል፣ ክፍተቶችን ይጠቁማል እና ሊሆኑ የሚችሉ የአነፍናፊ ስህተቶችን ያገኛል (ድንገተኛ ዝላይ፣ ጠፍጣፋ መስመር = የቀዘቀዘ ዳሳሽ)። ነገር ግን የጎደለውን እሴት "መሙላት" እና "ምልክት ማድረግ" የተለያዩ ናቸው; መሙላት መደረግ ካለበት, ዘዴው ግልጽ እና የጂኦሎጂስት ተቀባይነት ያለው መሆን አለበት.

ደረጃ 2 - Anomaly ማወቅ. በውሃ ጥራት ላይ ድንገተኛ ለውጥ (ለምሳሌ ኮምፕዩተር, ናይትሬት, ሄቪ ሜታል); ደረጃ ላይ ያልተጠበቀ ውድቀት; በፍሰት ፍጥነት መዝለል - እነዚህ የእውነተኛ ክስተት ምልክቶች ናቸው (ብክለት ፣ ከመጠን በላይ መበላሸት ፣ መፍሰስ) ወይም የመለኪያ ስህተት። አርቲፊሻል ኢንተለጀንስ የእጩ ያልተለመዱ ነገሮችን ደረጃ ይይዛል; የሃይድሮጂኦሎጂ ባለሙያው የትኛው እውነተኛ እንደሆነ ይወስናል.

ደረጃ 3 - የ Aquifer ባህሪ. K እና የማጠራቀሚያ ቅንጅት የሚመነጨው ከፓምፕ ሙከራው ነው (ውሃ ከጉድጓድ ውስጥ የማያቋርጥ ፍሰት መጠን ያለው እና በአጎራባች ጉድጓዶች ውስጥ ያለውን ደረጃ ዝቅጠት መከታተል) መረጃ። AI የከርቭ ፊቲንግ እና አማራጭ የውሃ ውስጥ ሞዴሎችን ያፋጥናል (የተገደበ / ነፃ / ከፊል-permeable); ነገር ግን የተመረጠው ሞዴል ከመስኩ ጂኦሎጂ ጋር ያለው ተኳሃኝነት የሰው ስራ ነው.

ደረጃ 4 - የቁጥር ሞዴል መለኪያ. የመጨረሻው ልዩነት / ንጥረ ነገር ሞዴል የውሃ ማጠራቀሚያውን ወደ ሴሎች ይከፍላል እና በእያንዳንዱ ሕዋስ ውስጥ ያለውን የውሃ ፍሰት ይፈታል. የካሊብሬሽን ሞዴል መለኪያዎችን (K ስርጭት, መሙላት) ከክትትል ጉድጓድ ደረጃዎች ጋር እንዲጣጣም ማስተካከል ነው. AI / ማመቻቸት ይህንን ቅንብር ያፋጥነዋል; ነገር ግን አንድ አደጋ አለ: ሞዴሉ ምልከታዎችን በደንብ ሊያሟላ ይችላል ነገር ግን በአካል የተሳሳቱ መለኪያዎች (ከመጠን በላይ). ስለዚህ የውሃ ሚዛን መቆጣጠር ከተስተካከለ በኋላ አስፈላጊ ነው.

ጠቃሚ ምክር: የተስተካከለ ሞዴል ​​ከመቀበልዎ በፊት "የውሃ ሚዛኑ ጠፍቷል?" ጠይቅ፡ አጠቃላይ ግብአት (መመገብ + የጎን ፍሰት) የጠቅላላ ውፅዓት (ረቂቅ + መልቀቅ) ሲደመር/መቀነስ የማከማቻ ለውጥ ≈ 0 መሆን አለበት። ካልተዘጋ፣ ሞዴሉ ምንም እንኳን ከደረጃዎቹ ጋር ቢመሳሰልም አስተማማኝ አይደለም።

ሶስት ትናንሽ ጉዳዮች: በቁጥሮች

ጉዳይ 1 - ዳሳሽ ማረም. አንድ የክትትል አውታር ለ 11 ጉድጓዶች የ 18 ወራት ደረጃ መረጃ ነበረው; በጠቅላላው ወደ 6000 ገደማ መዝገቦች. በ AI የተጎላበተ ቅኝት በሁለት ጉድጓዶች ውስጥ "የቀዘቀዘ ዳሳሽ" (ለ 42 ቀናት ተመሳሳይ ዋጋ ያለው) እና በአንድ ጉድጓድ ውስጥ የአንድ ክፍል ስህተት (በሜትሮች ምትክ የገቡ እግሮች) ተገኝቷል። በእጅ ለማግኘት ሰዓታት የሚፈጁ እነዚህ ሦስት ስህተቶች, በቁም ሞዴል የካሊብሬሽን አድሏዊ ሊሆን ይችላል; ማውጣቱ አምሳያው ከመቋቋሙ በፊት አስተማማኝ እንዲሆን አድርጎታል.

ጉዳይ 2 - የጅምላ ሚዛን ወጥመድ. የማዕድን ውሃ ማስወገጃ ሞዴል ሁሉንም የመመልከቻ ጉድጓዶች ከ5% በተሻለ ሁኔታ የሚያሟላ ሲሆን ቡድኑ ሞዴሉን ሊያረጋግጥ ነው። የውሃ ሚዛን ፍተሻ እንደሚያሳየው አጠቃላይ መሙላት በክልሉ የዝናብ መረጃ ላይ ከሚቻለው በሦስት እጥፍ ይበልጣል; ሞዴሉ አካላዊ ካልሆነ አመጋገብ ጋር “ገዝቷል” ነበር። መለኪያዎቹ ወደ ትክክለኛው ክልል ተስበው እንደገና ተስተካክለዋል። ጥሩ መገጣጠም ትክክለኛውን ሞዴል ማለት አይደለም.

ጉዳይ 3 - ቀደምት የብክለት ምልክት. በመጠጥ ውሃ ተፋሰስ ውስጥ ባለው የጉድጓድ ኮንዳክቲቭ ተከታታይ፣ አርቴፊሻል ኢንተለጀንስ ከወቅታዊ ስርዓተ-ጥለት ያፈነገጠ የዘገየ ጭማሪ አሳይቷል። የቦታ ፍተሻ በአቅራቢያው ከሚገኝ የማከማቻ ቦታ ፍንጣቂ አገኘ እና ብክለቱ ወደ መጠጥ ጉድጓዱ ከመድረሱ በፊት እርምጃ ተወስዷል። ሞዴሉ አልወሰነም; የሃይድሮጂኦሎጂስቶችን ትኩረት ወደ ትክክለኛው ጉድጓድ መርቷል.

ደካማ ፈጣን/ጠንካራ ፍጥነት

ደካማ ጥያቄ፡

ይህንን የጉድጓድ መረጃ ተመልከት እና የውሃ ማጠራቀሚያው ምን እንደሚመስል እና ውሃው የት እንደሚሄድ ንገረኝ. [የደረጃ ሰንጠረዥ]

ኃይለኛ ጥያቄ፡-

የእርስዎ ሚና፡ የሃይድሮጂኦሎጂስት ረዳት። ከታች ያለውን የጉድጓድ ደረጃ ተከታታዮችን ይመርምሩ፣ ነገር ግን የውሃ ማጠራቀሚያ መለኪያው ተስማሚ ነው። የሚከተሉትን ያድርጉ፡ 1) የመረጃ ጥራት፡ የጠፉ ጥርጣሬዎችን ይዘርዝሩ፣ የቀዘቀዙ ዳሳሾች፣ አሃድ/ውጪ፣ ጥሩ መስጠት እና ቀን።2) አጠቃላይ አዝማሚያ (መነሳት/መውደቅ/ወቅታዊ) እና ሊሆኑ የሚችሉ አካላዊ ገለጻዎች።3) በሚቀጥለው ደረጃ ምን ውሂብ (የፓምፕ ሙከራ፣ ዝናብ፣ የስበት መዝገብ) እንደሚያስፈልግ ይግለጹ። አካላዊ ትርጓሜ እና ልኬት የሃይድሮጂኦሎጂስት ነው። ይህንን ይግለጹ። ውሂቡ ስም-አልባ ነው።

ኃይለኛ መጠየቂያው ሞዴሉን በመረጃ ተቆጣጣሪ እና በጥያቄ አርታኢ ሚና ውስጥ ያስቀምጣል; ግቤት መግጠምን በግልጽ ይከለክላል።

አራት ሊገለበጡ የሚችሉ አብነቶች

1) የደረጃ ተከታታይ የጥራት ቁጥጥር;

በተከታታዩ የጉድጓድ ደረጃ ተከታታዮች ላይ የሚከተለውን ምልክት ያድርጉበት፡ የጎደሉ ቀናት፣ ተከታታይ ተመሳሳይ እሴት (የቀዘቀዘ ዳሳሽ)፣ ድንገተኛ ዝላይ፣ የአሃድ ስህተት (ሜ/እግር/ሴሜ)። በደንብ_መታወቂያ እና የቀን ክልል ብቻ ይዘርዝሩ; ዋጋዎችን መሙላት ወይም መሰረዝ.

2) ያልተለመደ ቅድሚያ መስጠት;

ከወቅታዊ ስርዓተ-ጥለት የሚያፈነግጡ የውሃ ጥራት ተከታታይ (ፓራሜትር፡ conductivity) ለውጦችን ይዘርዝሩ፣ በጣም ከሚቻለው ጀምሮ። ለእያንዳንዱ እጩ: በእውነተኛ ክስተት እና በመለኪያ ስህተት መካከል ለመለየት ምን ተጨማሪ ቁጥጥር እንደሚያስፈልግ ይጻፉ. ውሳኔው በሃይድሮጂኦሎጂስት ነው.

3) የውሃ ሚዛን ማረጋገጫ ዝርዝር;

ለተስተካከለ የከርሰ ምድር ውሃ ሞዴል የውሃ ሚዛን መቆጣጠሪያ ደረጃዎችን ያውጡ፡ የግቤት እቃዎች፣ የውጤት እቃዎች፣ የማከማቻ ልዩነት እና የመዝጊያ ስህተት ተቀባይነት ገደብ። ሞዴሉ ደረጃዎችን የሚያሟላ ነገር ግን ሚዛናዊነትን የሚጥስበት ምሳሌ ሁኔታዎች።

4) ረቂቅ የፓምፕ ሙከራ ትርጓሜ፡-

ለፓምፕ ሙከራ የማውረጃ ጊዜ መረጃ፡- የትኞቹ የውሃ አካላት ሞዴሎች (ያልተገደቡ፣ የተገደቡ፣ ከፊል-permeable) ተገቢ ሊሆኑ እንደሚችሉ እና እያንዳንዳቸው ከጣቢያው ጂኦሎጂ ጋር እንዴት እንደሚዛመዱ ይግለጹ። ለ K እና ለማከማቻ ትክክለኛ ቁጥር መስጠት; ምክንያታዊውን ክልል እና አስፈላጊ ግምቶችን ይግለጹ።

የከርሰ ምድር ውሃ መረጃ እና የማረጋገጫ መልህቆች

ውሂብ / ውፅዓት

AI አስተዋፅዖ

ዋና አደጋ

የማረጋገጫ መልህቅ

ደረጃ ተከታታይ

ማጽዳት, ስህተትን መለየት

ተስማሚ መሙላት

ጥሬ ውሂብ + የመስክ ቀረጻ

የውሃ ጥራት ተከታታይ

ያልተለመደ መደርደር

የውሸት ማንቂያ/ማጣት

ናሙና + ላቦራቶሪ መድገም

የፓምፕ ሙከራ

ኩርባ ተስማሚ ፍጥነት

የተሳሳተ የውሃ ማጠራቀሚያ ሞዴል

የጂኦሎጂካል ስምምነት

የቁጥር ሞዴል ልኬት

መለኪያ ማመቻቸት

ከመጠን በላይ የሚገጣጠም፣ አካላዊ ያልሆነ ኬ

የውሃ ሚዛን + ምልከታ በደንብ

የመመገብ / የመሳብ ግምት

የውሂብ ውህደት

ሚዛን መጣስ

የዝናብ/የአሰራር መዝገብ

ጥንቃቄ: የከርሰ ምድር ውሃ ሞዴል ትንበያ እንጂ ትንቢት አይደለም. ለወደፊት አስርተ አመታትን የሚያስቀድሙ ውጤቶች (ለምሳሌ፣ ከተዘጋው በኋላ ያለው የማዕድን ውሃ ደረጃ) ሲለኩ መዘመን ያለባቸው ሁኔታዎች ናቸው። አንድ ነጠላ "የተረጋገጠ" የወደፊት ኩርባ ማቅረብ እርግጠኛ አለመሆንን በመደበቅ የውሸት መተማመንን ይፈጥራል።

የተለመዱ ስህተቶች

• የውሃውን ሚዛን አለመፈተሽ. በጣም የተለመደው እና አደገኛ ስህተት የጅምላ ጥበቃን ሳያረጋግጡ ደረጃዎችን በደንብ የሚያሟላ ሞዴል መቀበል ነው.
• የጎደለውን ውሂብ በፀጥታ መሙላት። በ AI የሚመረቱት "ሙላ" ዋጋዎች በእውነተኛ ልኬቶች ከተሳሳቱ, ማስተካከያው ደካማ መሠረት ላይ ነው.
• ከአካላዊ ክልል በላይ የሆኑ መለኪያዎችን መቀበል. ለማክበር ሲባል ከእውነታው የራቁ K ወይም የአመጋገብ እሴቶችን መታገስ።
• በራስ-ሰር ያልተለመደውን እንደ እውነተኛ ግምት ውስጥ ያስገቡ። እያንዳንዱ መዛባት ብክለት አይደለም; የመለኪያ ስህተት የመከሰቱ አጋጣሚ በመስክ እና በተደጋጋሚ ናሙና ይወገዳል.
• እርግጠኛ አለመሆንን ወደ አንድ ኩርባ መቀነስ። ከሁኔታዎች ይልቅ የረጅም ጊዜ ትንበያዎችን እንደ የመጨረሻ ውጤቶች ማቅረብ።

በማጠቃለያው

• ሃይድሮጂዮሎጂ ከትንሽ ምልከታ የማይታይ ፍሰት ይገነባል; እያንዳንዱ የ AI ውፅዓት በጅምላ ጥበቃ (የውሃ ሚዛን) ይሞከራል።
• AI በጽዳት ደረጃ/ጥራት ተከታታይ፣ ያልተለመደ ፈልጎ ማግኘት እና የመለኪያ ማጣደፍ ላይ ኃይለኛ ነው። ግቤቶችን መግጠም የለበትም.
• ሞዴሉ ከአስተያየቶቹ ጋር በጥሩ ሁኔታ ቢጣጣም እንኳን, አካላዊ ካልሆኑ መለኪያዎች (ከመጠን በላይ) ጋር ትክክል ላይሆን ይችላል; የውሃ ሚዛን መቆጣጠር ግዴታ ነው.
• እያንዳንዱ ቁጥር በአካላዊ ክልል (K ለአሸዋ ≈ ሜትሮች / ቀን) ውስጥ መስማማት አለበት; የመጠን መልህቅ ቅደም ተከተል በሃይድሮጂኦሎጂ ውስጥም ይሠራል።
• ሞዴሉ ትንበያ ነው; የረዥም ጊዜ ውጤቶች እንደ ሁኔታዎች፣ እርግጠኛ ካልሆኑ ጋር ይቀርባሉ፣ እና በሚለካበት ጊዜ ይሻሻላሉ።

የመተግበሪያ ተግባር

ስም-አልባ የምልከታ ጉድጓድ ደረጃ ተከታታይ (ወይም የውክልና መረጃ) ያውጡ። ሞዴሉ በ "ደረጃ ተከታታይ የጥራት ማረጋገጫ" አብነት የውሂብ ስህተቶችን እንዲያገኝ ያድርጉ; ቢያንስ አንድ የተጠረጠረ የቀዘቀዘ ዳሳሽ ወይም አሃድ ይጨምሩ እና ከያዘው ይሞክሩት። ከዚያም "የውሃ ሚዛን ማረጋገጫ ዝርዝር" አብነት ለተስተካከለ የሞዴል ሁኔታ ያሂዱ እና ሞዴሉ ደረጃዎቹን ቢያከብርም ሚዛኑን እንዴት እንደሚጥስ በምሳሌ ይፃፉ።

የማረጋገጫ ዝርዝር

• [] የውኃ ማጠራቀሚያ፣ የሃይድሮሊክ ንክኪነት፣ የጭንቅላት እና የማከማቻ ጽንሰ-ሀሳቦችን እና የተለመዱ ክልሎችን አውቃለሁ።
• [] የከርሰ ምድር ውሃን በጅምላ ጥበቃ (የውሃ ሚዛን) ለማረጋገጥ ሪፍሌክስን አግኝቻለሁ።
• [ ] መረጃን ለማጽዳት እና ያልተለመደ ሁኔታ ለመለየት AI እጠቀማለሁ እና የመለኪያ ውሳኔውን ለሃይድሮጂኦሎጂስት እተወዋለሁ።
• [ ] ከመጠን በላይ የመገጣጠም አደጋን በመገንዘብ ጥሩ ብቃት ትክክለኛ ሞዴል ነው ብዬ አላምንም።
• [] የረጅም ጊዜ የሞዴል ውጤቶች እርግጠኛ ካልሆኑ ሁኔታዎች ጋር አቀርባለሁ።