Naúrar 6 / 11

Hydrogeology da Samfuran Ruwan Ƙasa

Riba:

  • Ƙarfin yin amfani da shirye-shiryen bayanan AI da gudunmawar daidaitawa a cikin ƙididdiga na ruwa da ƙirar ruwa mai gudana.
  • Ability don nazarin ingancin ruwa, matakin da bayanai masu gudana tare da AI da gano anomaly
  • Ƙarfin tabbatar da samfuran samfuri tare da kiyaye yawan jama'a, ƙwarewar hydraulic da ma'aunin filin

Ruwan cikin ƙasa shine albarkatun ƙasa waɗanda ba za mu iya gani ba amma mafi yawan yanke shawara akai. Yawan ruwan rijiyar da ake samu, da yawan ruwan da ke fitowa a cikin ma’adanin, tsawon lokacin da gurbataccen ruwa zai dauka kafin ya isa wurin ruwan sha—duk ya dogara ne da yanayin ruwa yayin da yake tafiya a hankali ta hanyar ramuka da tsagewar karkashin kasa. Hydrogeology (kimiyyar ruwa na ƙasa) yana sake gina wannan kwararar da ba a iya gani daga rijiyoyin lura, sassan giciyen ƙasa, da dokokin zahiri. Hankali na wucin gadi taimako ne mai ƙarfi a cikin wannan aikin: yana tsaftace jerin lokuta marasa kyau, haɗa bayanan da suka ɓace, kama abubuwan da ba su da kyau kuma yana haɓaka ƙirar ƙira. Amma doka ɗaya ta yi rinjaye akan duka: kiyaye yawan jama'a. Adadin ruwan shiga, fita da adana tsarin dole ne ya kasance daidai; Babu wani samfuri mai hankali da zai iya keta wannan ma'auni.

A cikin wannan rukunin za mu rufe nau'ikan AI guda uku na binciken ruwa na ƙasa: shirye-shiryen bayanai da gano anomaly (ayyukan aiwatar da matakin, ƙimar kwarara da jerin inganci), ƙirar ruwa (hasashen kaddarorin ruwan ƙasa mai ɗaukar ruwa) da haɓaka ƙirar ƙirar ƙira (daidaita ƙirar lambobi tare da kallo). A kowane mataki, za mu yi amfani da hankali na wucin gadi ba a matsayin ƙididdiga ba, amma a matsayin daftarin janareta wanda sakamakonsa kuke gwadawa da ma'aunin ruwa da ma'aunin filin.

Aquifer da Basic Concepts

Bari mu fara kafa harshe gama gari tukuna. Ruwan ruwa wani yanki ne na ƙasa (misali yashi- tsakuwa) wanda zai iya ɗauka da sakin isasshen ruwa. Ƙarfin wutar lantarki (K) yana auna yadda ruwa ke gudana cikin sauƙi ta cikin dutsen / ƙasa; Yawanci yana kan tsari na mita a kowace rana don yashi da ƙananan ƙananan don yumbu. Shugaban na'ura mai aiki da karfin ruwa (kai) shine matsin lamba da ƙarfin tsayi na ruwa a wani wuri; Ruwa kullum yana gudana daga babban kaya zuwa ƙananan kaya. Matsakaicin ma'auni yana ba da ƙarar ruwan da aka saki/ajiya ta wurin magudanar ruwa a kowace juzu'in canjin kaya. Waɗannan adadi guda huɗu sune ginshiƙan duk ƙirar ƙira.

Yana da mahimmanci a san waɗannan ra'ayoyin yayin aiki tare da hankali na wucin gadi, saboda kowane lamba da samfurin ya bayar dole ne ya dace da waɗannan jeri na zahiri. Ƙimar K don ruwa mai yashi ya tashi daga ƴan santimita zuwa dubun mita kowace rana; Idan samfurin ya ce "kilomita 3 a rana" akwai kuskuren ilimin lissafi. Wannan shi ne takamaiman nau'i na hydrogeology na tsarin tsari-na-girma a cikin raka'o'in da suka gabata.

Mataki-mataki: Shirye-shiryen Bayanai, Anomaly da Calibration

Mataki 1 - Tsabtace jerin lokaci. Bayanan matakin daga rijiyoyin kallo galibi ba su sabawa ka'ida ba: kwanakin da suka ɓace, tsalle-tsalle na firikwensin, rikicewar naúrar, tasirin yanayin yanayi. AI tana daidaita waɗannan jerin, tutoci kuma ta gano kuskuren firikwensin (tsalle kwatsam, layin lebur = firikwensin daskararre). Amma “cika” darajar da ta ɓace da kuma “marking” sun bambanta; Idan ana son cikawa, hanyar dole ne ta kasance a bayyane kuma a amince da ilimin ƙasa.

Mataki 2 - Gano Anomaly. Canjin kwatsam a ingancin ruwa (misali conductivity, nitrate, karfe mai nauyi); raguwar matakin da ba zato ba tsammani; tsalle a cikin adadin kwarara - waɗannan alamu ne na ko dai wani lamari na gaske (lalacewa, wuce gona da iri, leak) ko kuskuren auna. Ƙwararrun Ƙwararrun Ƙwararrun Ƙwararrun Ƙwararrun Ƙwararrun Ƙwararru; Masanin ilimin ruwa ya yanke shawarar wanene na gaske.

Mataki 3 - Aquifer hali. K da ma'aunin ajiyar ajiya ana fitar da su daga gwajin famfo (jawo ruwa daga rijiya tare da yawan kwararar ruwa akai-akai da lura da raguwar matakin a cikin rijiyoyin makwabta) bayanai. AI yana haɓaka dacewa mai lanƙwasa da madadin ƙirar ruwa (a tsare / kyauta / Semi-permeable); Amma dacewa da samfurin da aka zaɓa tare da ilimin geology na filin shine aikin mutum.

Mataki na 4 - Ƙimar ƙira ta lamba. Ƙayyadaddun bambance-bambance / nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i nau'i). Calibration shine daidaita sigogin ƙira (Rarraba K, caji) don dacewa da matakan rijiyar kallo. AI / ingantawa yana haɓaka wannan saitin; Amma akwai haɗari: samfurin na iya dacewa da abubuwan da aka lura da kyau amma tare da ma'auni mara kyau na jiki (overfit). Saboda haka, kula da ma'auni na ruwa bayan daidaitawa yana da mahimmanci.

Tukwici: Kafin karɓar ƙirar ƙira, tambaya "Shin an kashe ma'auni na ruwa?" Tambayi: jimillar shigarwa (ciyarwa + kwarara ta gefe) cire jimlar fitarwa (daftarin aiki + fitarwa) ƙari / ragi canjin ajiya dole ne ya zama ≈ 0. Idan bai rufe ba, ƙirar ba ta da tabbas, koda kuwa ya dace da matakan.

Karamin Harkoki guda uku: Ta Lambobi

Case 1 - Sensor debugging. Ɗayan hanyar sadarwa na saka idanu yana da watanni 18 na bayanan matakin don rijiyoyin 11; kusan 6000 records gabaɗaya. Na'urar da aka yi amfani da AI ta gano " firikwensin daskararre" a cikin rijiyoyi biyu (daidai da ƙima ɗaya na kwanaki 42) da kuma kuskuren naúrar (ƙafafun da aka shigar maimakon mita) a cikin rijiya ɗaya. Waɗannan kurakurai guda uku, waɗanda za su ɗauki sa'o'i don nemo su da hannu, na iya nuna son kai ga ƙirar ƙira; Haɗin ya sa samfurin ya zama abin dogara kafin a kafa shi.

Case 2 - Mass balance tarko. Samfurin fitar da ruwa na ma'adinan ya dace da duk rijiyoyin lura fiye da kashi 5%, kuma ƙungiyar tana gab da inganta samfurin. Binciken ma'auni na ruwa ya gano cewa yawan cajin ya ninka sau uku fiye da yadda zai yiwu tare da bayanan ruwan sama na yankin; samfurin ya "sayi" jituwa tare da abincin da ba na jiki ba. An dawo da sigogin zuwa kewayon gaskiya kuma an sake daidaita su. Kyakkyawan dacewa ba yana nufin samfurin da ya dace ba.

Case 3 - Siginar farko na kamuwa da cuta. A cikin jerin tafiyar rijiya a cikin kwandon ruwan sha, fasahar wucin gadi ta nuna jinkirin tashi wanda ya kauce daga yanayin yanayi. Binciken da aka yi a wurin ya gano yoyon fitsari daga wani wurin ajiyar da ke kusa kuma an dauki mataki kafin gurbatar ta isa rijiyar sha. Samfurin bai yanke shawara ba; ya jagoranci hankalin masanin ilimin ruwa zuwa rijiyar daidai.

Rauni Mai Sauƙi / Ƙarfi Mai ƙarfi

Rawanin faɗakarwa:

Dubi wannan bayanan rijiyar ku gaya mani yadda ruwan ruwa yake da kuma inda ruwan ke tafiya. [tebur matakin]

Ƙarfi mai ƙarfi:

Matsayinku: Mataimakin masanin ilimin ruwa. TSARA jerin matakin rijiyar lura da ke ƙasa, amma ma'aunin ruwan ruwa yana da KYAU. Yi abubuwan da ke biyowa: 1) Ingantattun bayanai: lissafin abubuwan da ake tuhuma na ɓacewa, firikwensin daskararre, naúrar / mai fita, bayar da kyau da kwanan wata.2) Yanayin gabaɗaya (tashi / faɗuwa / yanayi) da kuma yiwuwar bayanin jiki.3) Ƙayyade abin da ake buƙata bayanai (gwajin famfo, hazo, rikodin nauyi) a mataki na gaba. Fassarar jiki da calibration na cikin likitancin ruwa; bayyana wannan.Bayanan ba a san su ba.

Ƙarfi mai ƙarfi yana sanya samfurin a cikin rawar mai sarrafa bayanai da editan tambaya; a sarari ya hana daidaita siga.

Samfura guda huɗu masu Kwafi

1) Level jerin ingancin dubawa:

Yi alama a cikin jerin matakin rijiyar lura: kwanakin da suka ɓace, ƙimar iri ɗaya (daskararre), tsalle kwatsam, kuskuren naúrar (m/ƙafa/cm). Lissafi kawai tare da well_id da kewayon kwanan wata; cika ko share dabi'u.

2) Anomaly fifiko:

Lissafin canje-canje a cikin jerin ingancin ruwa (parameter: conductivity) waɗanda suka bambanta daga yanayin yanayi, farawa da mafi yuwuwar. Ga kowane ɗan takara: rubuta ƙarin abin da ake buƙata don bambancewa tsakanin ainihin abin da ya faru da kuskuren aunawa. Shawarar ta ta'allaka ne ga masanin ilimin ruwa.

3) Lissafin ma'auni na ruwa:

Cire matakan kula da ma'auni na ruwa don ƙirar ruwa mai ƙima: abubuwan shigarwa, abubuwan fitarwa, bambancin ajiya, da iyakar karɓar kuskuren rufewa. Misalin yanayi inda samfurin zai iya bin matakan amma ya keta daidaito.

4) Tafsirin gwajin daftarin ruwa:

Don bayanan lokacin zana gwajin famfo: fayyace samfuran aquifer (marasa tsarewa, tsare-tsare, ɓangarorin da ba za a iya jurewa ba) na iya dacewa da yadda kowannensu ke da alaƙa da ilimin ƙasa na rukunin yanar gizon. Ba da ainihin lamba don K da ajiya; Faɗa madaidaicin kewayon da zato da suka wajaba.

Bayanan Ruwan Ƙarƙashin Ƙarƙashin Ƙarƙashin Ƙarƙashin Ƙarƙashin Ƙarƙashin Ƙarƙashin Ƙasa

data/fitarwa

AI gudunmawa

Babban haɗari

tabbacin anga

Jerin lokaci matakin

Tsaftacewa, gano kuskure

dacewa shaƙewa

Raw data + rikodin filin

jerin ingancin ruwa

Anomaly warwarewa

Ƙararrawa na ƙarya / kuskure

Maimaita samfurin + dakin gwaje-gwaje

gwajin famfo

Gudun dacewa da lanƙwasa

Samfurin aquifer mara daidai

yanayin kasa jituwa

Ƙimar ƙirar ƙira

Inganta siga

Ƙarfafawa, ba na jiki K

Ma'aunin ruwa + lura da kyau

Ƙimar ciyarwa/ jan hankali

data fusion

take hakkin ma'auni

Rikodin ruwan sama/aiki

Tsanaki: Tsarin ruwa na ƙasa tsinkaya ne, ba annabci ba. Abubuwan da ke aiwatar da shekaru da yawa zuwa nan gaba (misali, matakin ruwan nawa bayan rufewa) al'amura ne waɗanda dole ne a sabunta su kamar yadda ake auna su. Gabatar da lankwasa "tabbas" guda ɗaya na gaba yana haifar da amincewar ƙarya ta ɓoye rashin tabbas.

Kuskuren gama gari

  • Ba duba ma'auni na ruwa ba. Kuskuren gama gari da haɗari shine karɓar samfurin da ya dace da matakan da kyau ba tare da tabbatar da kiyaye yawan jama'a ba.
  • Shiru tayi cike da bata data. Idan ƙimar "cika" da AI ta samar sun yi kuskure don ma'auni na gaske, ƙaddamarwa yana kan tushe mai laushi.
  • Karɓar sigogi waɗanda suka wuce kewayon jiki. Yin jure wa rashin gaskiya K ko ƙimar abinci mai gina jiki saboda yarda.
  • La'akari da anomaly ta atomatik. Ba kowane karkatacciyar hanya ce gurɓatacce ba; An kawar da yuwuwar kuskuren auna ta filin kuma maimaita samfur.
  • Rage rashin tabbas zuwa lankwasa guda ɗaya. Gabatar da tsinkaya na dogon lokaci a matsayin sakamako na ƙarshe maimakon yanayin yanayi.

a takaice

  • Hydrogeology yana gina kwararar da ba a iya gani daga abin lura; Ana gwada kowane fitarwa na AI akan yawan kiyayewa (ma'aunin ruwa).
  • AI yana da ƙarfi a matakin tsaftacewa / jerin inganci, gano rashin ƙarfi, da haɓaka haɓaka; kada ya dace da sigogi.
  • Ko da samfurin ya dace da abubuwan da aka lura da kyau, yana iya zama kuskure tare da ma'auni maras kyau (overfit); Kula da ma'auni na ruwa ya zama dole.
  • Kowane lamba dole ne ya dace a cikin kewayon jiki (K don yashi ≈ mita / rana); Tsarin girman anga shima yana aiki a fannin ilimin ruwa.
  • Samfurin shine tsinkaya; Ana gabatar da sakamako na dogon lokaci a matsayin yanayi, tare da rashin tabbas, kuma ana sabunta su yayin da ake auna su.

Aikin aikace-aikace

Maido jerin matakin rijiyar lura da ba a bayyana sunanta ba (ko bayanan wakilci). Sami samfurin ya sami kurakuran bayanai tare da samfurin "Level series quality check" samfur; Ƙara aƙalla ɗaya da ake zargi daskararre firikwensin ko naúra kuma gwada idan ta kama. Sa'an nan kuma gudanar da samfurin "jerin lissafin ma'auni na ruwa" don yanayin ƙirar ƙira kuma rubuta tare da misali yadda samfurin zai iya keta ma'auni ko da ya dace da matakan.

jerin abubuwan dubawa

  • [ ] Na san ra'ayoyi da nau'ikan jeri na aquifer, hydraulic conductivity, kai da ajiya.
  • [ ] Na sami reflex don tabbatar da fitowar ruwan ƙasa tare da kiyaye yawan jama'a (ma'aunin ruwa).
  • [ ] Ina amfani da AI don tsaftace bayanai da rarrabuwar kawuna kuma in bar shawarar siga ga masanin ilimin ruwa.
  • [ ] Sanin haɗarin wuce gona da iri, ba na tsammanin dacewa mai kyau shine ƙirar da ta dace.
  • [ ] Ina gabatar da samfuran samfuri na dogon lokaci azaman al'amura tare da rashin tabbas.