تحقیقات منابع آب ایران

تحقیقات منابع آب ایران

برآورد پارامترهای هیدرودینامیکی LNAPL در آبخوان دشت ری با استفاده از مدل برنامه‌نویسی بیان ژن

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 Tehran, darvazeh shemiran, no9
2 پژوهشکده علوم پایه کاربردی
3 پژوهشکده علوم پایه کاربردی جهاد دانشگاهی
4 پژوهشکده علوم پایه
10.22034/iwrr.2026.584660.3020
چکیده
برآورد پارامترهای هیدرودینامیکی مایعات فاز غیرآبی سبک (Light Non-Aqueous Phase Liquid: LNAPL) از ارکان اساسی مطالعات انتقال آلودگی در آبخوان‌های نفتی و عاملی کلیدی در طراحی و مدیریت پروژه‌های پاکسازی محسوب می‌شود. با این حال، اندازه‌گیری مستقیم این پارامترها از طریق روش‌های صحرایی و آزمایشگاهی، معمولاً پرهزینه، زمان‌بر و در بسیاری موارد با محدودیت‌های اجرایی همراه است. در پژوهش حاضر، کارایی مدل برنامه‌ریزی بیان ژن (Gene Expression Programming: GEP) در تخمین پارامترهای هیدرودینامیکی LNAPL در محدوده صنعتی ری مورد ارزیابی قرار گرفت. داده‌های ماهانه ضخامت LNAPL، تراز سطح آب زیرزمینی، تراز سطح و قابلیت انتقال LNAPL حاصل از مدل LDRM Distribution and Recovery Model)) برای سه حلقه چاه نماینده طی دوره آماری ۱۳۸۵ تا ۱۳۹۹ گردآوری و مدل‌سازی با استفاده از نرم‌افزار GeneXproTools 5 انجام شد. عملکرد مدل با شاخص‌های R² و RMSE ارزیابی شد. نتایج نشان داد مدل در تخمین تراز سطح LNAPL و قابلیت انتقال از دقت بالایی برخوردار است، به‌گونه‌ای که در برخی موارد ضریب تعیین به بیش از ۹۹/0 رسید. در مقابل، عملکرد مدل در تخمین هدایت هیدرولیکی مطلوب نبود که علت آن به محدود بودن دامنه تغییرات این پارامتر و یکنواختی نسبی رسوبات آبخوان باز می‌گردد. نوآوری پژوهش در به‌کارگیری روش GEP برای استخراج روابط ریاضی صریح و قابل‌استفاده در برآورد پارامترهای هیدرودینامیکی آبخوان ری است. یافته‌ها ضمن تأکید بر کارایی بالای مدل GEP در برآورد پارامترهای پویا، ضرورت توجه به محدودیت‌های داده‌های ورودی در مدل‌های داده‌محور را آشکار می‌سازد.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Estimation of LNAPL hydrodynamic parameters in the Rey Plain aquifer using gene expression programming modeling

نویسندگان English

zahra boosalik 1
kamal khodaei 2
aliakbar shahsavari 3
Naeme Faezi 2
Benyamin Rezazadeh 4
1 Tehran, darvazeh shemiran, no9
2 Department of Environmental Geology, Research Institute for Applied Basic Sciences, Shahid Beheshti ACECR.
3 Department of Environmental Geology, Research Institute for Applied Basic Sciences, Shahid Beheshti ACECR.
4 Department of Environmental Geology, Research Institute for Applied Basic Sciences, Shahid Beheshti ACECR.
چکیده English

Estimating the hydrodynamic parameters of Light Non-Aqueous Phase Liquid (LNAPL) is a fundamental pillar of contaminant transport studies in hydrocarbon-contaminated aquifers and a key factor in the design and management of remediation projects. However, direct measurement of these parameters through field and laboratory methods is typically costly, time-consuming, and often constrained by operational limitations. In this study, the efficacy of the Gene Expression Programming (GEP) model in estimating LNAPL hydrodynamic parameters within the Ray industrial zone was evaluated. Monthly data regarding LNAPL thickness, groundwater levels, and LNAPL levels and transmissivity—derived from the LNAPL Distribution and Recovery Model (LDRM)—were collected for three representative wells over the statistical period of 2006–2020. Modeling was conducted using GeneXproTools 5 software, and performance was assessed using R2 and RMSE metrics. Results indicated that the model demonstrates high precision in estimating LNAPL levels and transmissivity, with the coefficient of determination (R2) exceeding 0.99 in some instances. Conversely, the model’s performance in estimating hydraulic conductivity was suboptimal, which is attributed to the limited range of variations in this parameter and the relative uniformity of the aquifer sediments. The innovation of this research lies in applying the GEP method to derive explicit, practical mathematical relationships for estimating hydrodynamic parameters in the Ray aquifer. While highlighting the high efficacy of the GEP model in estimating dynamic parameters, the findings underscore the necessity of accounting for input data limitations in data-driven modeling

Keywords: Contaminated aquifers, Hydrodynamic parameters, LNAPL, GEP model.

کلیدواژه‌ها English

Contaminated aquifers
Hydrodynamic parameters
LNAPL
GEP model

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 01 مرداد 1405

  • تاریخ دریافت 12 خرداد 1405
  • تاریخ بازنگری 23 تیر 1405
  • تاریخ پذیرش 01 مرداد 1405