کاهش متغیرهای الگوی بار نیتروژن ورودی به آب رودخانه با روش تحلیل حساسیت واریانس مبنا مطالعه موردی: حوضه آبریز رودخانه توید

شناخت و کنترل متغیرهای موثر بر نیتروژن ورودی به منابع آب به عنوان یکی از عوامل تهدید کننده حیات انسان و آبزیان اهمیت دارد. متغیرهای موثر را می توان با فنون ریاضی و ابداع راهکارهای شبیه سازی رایانه ای، شناسایی و از عوامل با اثرات ناچیز صرف نظر کرد تا بتوان منابع مالی را برای کنترل تعداد معدودی از عوامل بهینه صرف نمود. الگو های متعددی برای برآورد میزان این ترکیبات ساخته شده است. در این راستا از الگوی پرکاربرد ،(INCA-N) Integrated Nitrogen in Catchments به منظور انجام تحلیل حساسیت متغیرها و کاهش تعداد آنها در این مقاله استفاده شده است INCA-N شامل صدها متغیر ورودی است. لذا شناسایی متغیرهای بیتاثیر یا کم تاثیر حایز اهمیت است. روش تحلیل حساسیت واریانس- مبنا با شاخص حساسیت اصلی به خوبی می تواند متغیرهای مهم را شناسایی و حساسیت خروجی الگو را ارزیابی کند. این مقاله ضمن معرفی روش واریانس مبنا و برآورد شاخصه ای حساسیت باروش مونت کارلو و تولید اعداد شبه تصادفی، به تحلیل حساسیت خروجی الگو INCA-N و کاهش متغیرها در رودخانه توید می پردازد. نتایج تحلیل حساسیت در حجم نمونه بهینه نشان داد که چهار متغیر (میزان جذب نیترات گیاهان، نرخ نیترات زدایی، آلی سازی و معدنی سازی) از هفت متغیر الگو INCA-N کفایت میکند. سه متغیر نیتروژن هوا، برداشت آمونیاک توسط گیاه و بیشینه برداشت نیتروژنی غیرضروری هستند. این چهار متغیر ضروری به ترتیب دارای اثر اصلی و اثرکل (0/44 و 0/49) و (248/189 و 0/0248) و (0/182 و 0/227) و (0/072 و 0/105) هستند. اثرات متقابل بین متغیرها ضعیف (حداکثر 0/059) و قابل چشمپوشی است. بنابراین روش تحلیل حساسیت کارایی خوبی در کاهش متغیرهای این پدیده دارد.

کلیدواژه ها:

الگوی INCA-N ، کاهش متغیرهای الگو ، روش مونت کارلو ، نیتروژن