کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
6963934 1452297 2014 18 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Stochastic reconstruction of paleovalley bedrock morphology from sparse datasets
ترجمه فارسی عنوان
بازسازی تصادفی مورفولوژی بستر پائولوللی از مجموعه داده های کمیاب
کلمات کلیدی
عدم قطعیت زمین شناسی، هیدروژئولوژی استاکاستیک، آنالوگ زمین شناسی، آمار زمین شناسی درونزاسیون فضایی،
ترجمه چکیده
مدل های آب زیرزمینی تصادفی امکان مشخص کردن عدم قطعیت زمین شناسی را فراهم می کند. اغلب منبع اصلی عدم قطعیت مربوط به ناهمگونی آبخوان است، اما به شکل کلی آبخوان. این به ویژه در مورد آبخوانهای آبرفتی پائولوللی نوعی است که سطح زمین بستر سطح آبهای قابل استخراج را محدود می کند. تعیین شکل یک زمین بستر ساده نیست، زیرا به طور معمول غیر ثابت است و با تعداد کمی از داده ها تعریف می شود که به طور کلی از هم جدا هستند. این مقاله یک گردش کار جدید برای بازسازی تصادفی سطوح بستر با استفاده از مجموعه داده های محدود است که به طور معمول برای مشخص کردن ویژگی آبخیزه در دسترس است. این روش بر مبنای انتشار عرضی مقاطع زیرزمینی تفسیر شده از نظرسنجی های ژئوفیزیکی است و شرایط سطحی بازسازی شده را به دادههای موجود و دادههای ارتفاع دهی دیجیتال ارائه می دهد. برای رفع محدودیت های معمول اطلاعات ناقص، ما از یک روش آنالوگ برای ترکیب دانش قبلی زمین شناسی استفاده می کنیم. ما روش را بر روی یک مثال مصنوعی و یک مجموعه داده از آبخوان آبرفتی در شمال شیلی آزمایش می کنیم. نتایج این مطالعات موردی نشان می دهد که الگوریتم قادر به اجرای مفهوم کلی پیوستگی ساختاری است، زیرا شکل آبخوان به عنوان یک بدنه شکل دراز، مستمر و متصل به شکل در نظر گرفته شده است. روش ما ویژگی های توپوگرافی در مقیاس بزرگ برش ورقه ای را به بستر و عدم اطمینان در موقعیت سطح می رساند. تنوع فضایی در مقیاس کوچک با استفاده از شبیه سازی ژوئیه پیوسته با استفاده از آنالوگهای زمین شناسی گنجانیده شده است. به عنوان یک تصادف، روش شناسایی عدم قطعیت مربوط به موقعیت زمین بستر، با تولید مجموعه ای از مدل ها از طریق تجزیه و تحلیل مونت کارلو. این باعث می شود تا عدم اطمینان مربوط به برآورد حجم آبخوان کم شود. ما همچنین در مورد چگونگی استفاده از این روش برای سنجش میزان تأثیر نااطمینی در ارتباط با تعیین هندسه آبخوان بر ارزیابی و مدیریت منابع منابع آب استفاده می کنیم.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی کامپیوتر نرم افزار
چکیده انگلیسی
Stochastic groundwater models enable the characterization of geological uncertainty. Often the major source of uncertainty is not related to aquifer heterogeneity, but to the general shape of the aquifer. This is especially the case in paleovalley-type alluvial aquifers where the bedrock surface limits the extent of easily extractable groundwater. Determining the shape of a bedrock surface is not straightforward, because it is typically non-stationary and defined by few data points that are generally far apart. This paper presents a new workflow for the stochastic reconstruction of bedrock surfaces using limited datasets that are typically available for aquifer characterization. The method is based on a lateral propagation of basement cross-sections interpreted from geophysical surveys, and conditions the reconstructed surface to existing well-log data and digital elevation model. To alleviate the typical limitations of sparse data, we use an analog approach to incorporate prior geological knowledge. We test the methodology on a synthetic example and a dataset from an alluvial aquifer in Northern Chile. Results of these case studies show that the algorithm is capable of enforcing the general notion of structural continuity, with the aquifer shape being conceptualized as an elongated, continuous and connected valley-shaped body. Our method captures the large-scale topographic features of fluvial incision into bedrock and the uncertainty in the positioning of the surface. Small-scale spatial variability is incorporated using Sequential Gaussian Simulation informed by geological analogs. Being stochastic, the methodology allows characterization of the uncertainty associated with positioning of the bedrock surface, by generating an ensemble of models via a Monte-Carlo analysis. This makes it possible to quantify the uncertainty associated with estimating the aquifer volume. We also discuss how this methodology may be used to better quantify the influence of uncertainty associated with defining the aquifer geometry on water resource assessment and management.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Environmental Modelling & Software - Volume 53, March 2014, Pages 35-52
نویسندگان
, , , ,