سابقه مدل سازی جریان آب زیرزمینی و برتری انواع مدل ها :: بیسین - سایت تخصصی مهندسی آب

عضويت در خبرنامه ايـميـل پايگاه بيسيــن - عضويت پس از کليک بر روي لينک فعال سازي که براي شما ارسال خواهد شد تکميل مي شود




سابقه مدل سازی جریان آب زیرزمینی و برتری انواع مدل ها


سابقه‌ی مدلسازی

سابقه‌ی مدلسازی بسته به تعریفی که از مدل می‌توان ارائه نمود متفاوت بوده، اما عمده مدلسازی به مفهوم امروزی مربوط به سالهای دهه 1950 به بعد می‌باشد. که از روش‌های عددی خصوصاً تفاضل و المان‌های محدود برای حل معادلات جریان و انتقال به کرات استفاده شده و برنامه‌های کامپیوتری متعددی برای حل این معادلات نوشته شده است. همزمان با توسعه علم کامپیوتر، برنامه‌های مذکور هم از نظر روش‌های حل دستگاه معادلات جبری حاصله، هم از جهت قدرت اعمال شرایط مرزی گوناگون، هم از نظر ساده تر کردن مراحل اعمال ورودی‌ها و دریافت خروجی‌ها وغیره به حد بسیار مناسبی ارتقاء یافته‌اند. 

از اولین مدلسازی‌هایی که می‌توان به آن اشاره نمود به سال 1954 که لورنبرگ روشی برای شبیه سازی مسئله حقیقی غیرخطی در روش حداقل مربعات را استفاده نمود. نمونه مذکور از قدیمی‌ترین کاربردهای مدلسازی در علم هیدروژئولوژی است (آندرسون،1992). درسال1961 کروگر توزیع هدایت هیدرولیکی واقعی را به وسیله محاسبات مدل تعیین نمود(نکو آمال،1386). پس از آن در سال 1979 نیومن و یاکوتز روشی آماری برای هیدرولوژی آبخوان در راه حل معکوس را  پیشنهاد نمودند (نیومن،1994). دراپر و اسمیت در سال 1981 کاربرد تحلیل‌های پسرو را مورد ارزیابی قرار دادند. و مک آلیو در1982، آنالیز حساسیت مسئله معکوس در آب‌های زیرزمینی را مطرح نمود(تاد و لاری مایز،2005). 

در دهه 80 و قبل از آن می‌توان به نمونه‌های متعدد دیگری  اشاره نمود. اما سرانجام همه‌ی این مطالعات ارائه مدل جریان آب زیرزمینی با استفاده از روش تفاضل‌های محدود در سه بعد توسط سازمان زمین شناسی امریکا در سال1988بوده است. همانطور که مشاهده شد، نمونه‌های موجود در دهه 90 نسبت به زمان قبل بسیار چشمگیر بوده و با مطالعه در منابع گوناگون عملاً دهه 90 را می‌توان دهه آغاز رشد مدلسازی دانست. سرانجام پس از ارائه دو کتاب "مادفلو، یک مدل سه بعدی تفاضل محدود برای مدلسازی آب زیرزمینی" (مک دونالد و هارباگ، 1998) و"کاربرد روش‌های عددی در مدلسازی آب‌های زیرزمینی همراه با برنامه‌های کامپیوتری به زبان فرترن" (جانسون و هارباگ، 1999) توجه بسیاری از مراکز علمی دنیا را به این این نوع مدلسازی جلب شد. درخلال همین سال‌ها با به بازار عرضه شدن نسخه‌های جدید سیتسم عامل WINDOWS (پس از سال1995)، مانندWIN2000 ,WIN98, WIN 95  بعضی از شرکت‌های خصوصی در آمریکا با تطبیق دادن مدلهای موجود آب‌های زیرزمینی با این سیتسم عامل و بالا بردن جنبه‌های گرافیکی آن‌ها و ارائه خدمات پس از فروش، نرم افزارهای مختلفی را در زمینه مدلسازی آب‌های زیرزمینی تاکنون ارائه کردند.

 اغلب مدلسازی‌ها با استفاده از این بسته‌های نرم افزاری صورت پذیرفت. تعدادی از این برنامه‌های تجاری، کدهای MODFLOW ،MT3D و MODPATH را به عنوان محور نرم افزار به کارگرفته و با ارائه ابزارهای گرافیکی متنوع برای ورود داده‌های اولیه تحلیل نتایج شبیه سازی را تکمیل می‌کنند. کاربرپسندترین نرم افزارهای موجود درجدول زیرآمده است.

ابزارهای گرافیکی کاربردی برای حل معادلات جریان سه بعدی

استفاده از چهار نرم افزار بالا نسبت به دیگر نرم افزار توسعه‌ی بیشتری یافته است. نکته مورد توجه در این زمینه اینست که استفاده از کدام یک مناسب تر است. اگر چه هرکدام دارای قابلیت‌های منحصر به فردی می‌باشد. اما در ذیل به برخی از قابلیت‌های GMS نسبت  به سایر نرم افزارها اشاره و دلایل انتخاب و استفاده از نرم افزار مذکور در این پژوهش به صورت عام شرح داده می‌شود.


سیستم مدلسازی آب زیرزمینی (GMS)
این نرم افزار یک محیطی جامع و گرافیکی برای شبیه سازی جریان آب زیرزمینی است. در واقع GMS شامل یک اینترفاز کارتوگرافیکی کاربر (برنامه GMS) و تعدادی کدهای عددی نظیر MODFLOW، MT3DMS، RT3D، SEAM3D، MODPATH، SEEP2D، FEMWATER، NUFT، UTCHEM می‌باشد. در این برنامه انواع مختلف مدل ها پشتیبانی می‌گردد. به همین دلیل تسهیلات زیادی برای به اشتراک گذاشتن اطلاعات بین مدل های مختلف و انواع داده‌ها در آن فراهم شده است. GMS به عنوان یک پیش پردازشگر، MODFLOW را پشتیبانی می‌کند. داده‌های ورودی برای MODFLOW توسط GMS تهیه و در فایل هایی ذخیره، و سپس این فایل ها توسط MODFLOW به هنگام راه اندازی از GMS فراخوانی می‏شوند. روش وارد کردن داده‌ها را به طور خودکار فراهم می‌کند و دیگر نیازی به وارد کردن حجم عظیم پارامترهای ورودی مورد نیاز مدل به صورت سلول به سلول نیست. به طور مثال وارد کردن بیش از 1000 چاه پمپاژ همراه با خصوصیات آن از جمله دبی چاه، ارتفاع چاه، نام چاه، طول اسکرین و ... به صورت دستی کاری بس وقت گیر و سنگین است که در روش مدل مفهومی اینگونه مشکلات مرتفع می‌گردد.

  • از همه‌ی نسخه‌های مادفلو  از جمله 88, 96, 2000 , 2005،NWT  پشتیبانی می‌کند.
  • بسیاری از بسته‌های مادفلو همچونBAS6, BCF6, CHD1, DE4, DRN1, DRT1, EVT1, ETS1, GHB1, GMG, HFB1 , HUF , LAK3 , LPF , MNW1, MNW2, NWT, OUT1, PCG2, RCH1, RIV1, SAMG, SFR2, SIP , SOR, STR1, WELL1&2, UPW, UZF1 را پشتیبانی می‌کند. 
  • هرمدلی که در مادفلو قابلیت اجرا داشته باشد در این نرم افزار نیز اجرا می‌شود.
  • ازهمه بسته‌های نرم افزاری مرتبط با مادفلو از قبیل MODPATH, MT3DMS, RT3D, PEST, ZONEBUDGET پشتیبانی می‌کند.
  • از همه ابزار کالیبراسیون دستی و اتوماتیک از قبیل PEST ,Parallel PEST ,Monte Carlo simulation  ,Calibration targets plots and chartsبرخوردار است.
  • شامل ابزارهای شبیه سازی استوکاستیک همانند Monte Carlo, Latin Hypercube, Gaussian Field, T-PROGS and Risk Analysis wizard for capture zone and transport analysis می‌باشد.
  • از مدل های بزرگ از نظرشبکه سلولی و دوره‌های تنش پشتیبانی می‌کند.
  • با نرم افزار GIS خوبی لینک شده و پایگاه‌های داده و شیپ فایل ها را  مستقیما باز می‌کند. همچنین می‌تواند با ایجاد یک پایگاه داده قوی اطلاعات خود را ذخیره کند. برای تهیه گزارش نیز قابلیت تبادل داده  با نرم افزار ARC Hydro Groundwater را دارد.





آمار آنلاين-مقايسه اي بارش در حوضه هاي اصلي کشور

منبع: وزارت نيرو - اين نمودار ممکن است براي دقايقي به دليل بروزرساني غير فعال شود











نظرات (۰)

فرم ارسال نظر

ارسال نظر آزاد است، اما اگر قبلا در بیان ثبت نام کرده اید می توانید ابتدا وارد شوید.
شما میتوانید از این تگهای html استفاده کنید:
<b> یا <strong>، <em> یا <i>، <u>، <strike> یا <s>، <sup>، <sub>، <blockquote>، <code>، <pre>، <hr>، <br>، <p>، <a href="" title="">، <span style="">، <div align="">
تجدید کد امنیتی

درباره بهترين هاي بيسيـــن بدانيد...

Bird

يکي از مهمترين اهداف اين سايت تهيه آموزش هاي روان از ابزارهاي کاربردي علوم آب است.

اهميت مطالعات محيطي با ابزارهاي نوين در چيست؟

امروز با فارغ التحصيلي جمع کثير دانشجويان سالهاي گذشته و حال، با گذر از کمي گرايي ديگر صرف وجود مدارک دانشگاهي حرف اول را در بازار کار نمي زند؛ بلکه سنجش ديگري ملاک؛ و شايسته سالاري به ناچار! باب خواهد شد. يکي از مهم ترين لوازم توسعه علمي در هر کشور و ارائه موضوعات ابتکاري، بهره گيري از ابزار نوين است، بيسين با همکاري مخاطبان مي تواند در حيطه علوم آب به معرفي اين مهم بپردازد.

جستجو در بيسين
سایت مهندسی آب

بیسین - سایت تخصصی مهندسی آب

سایت بیسین با معرفی مهم ترین و کاربردی ترین نرم افزارها و مدل های شبیه سازی در حیطه مهندسی آب، تلاش به تهیه خدمات یکپارچه و محلی از محاسبات هیدرولوژیکی و هیدرولیکی می کند

اطلاعات سايت

  • www.Basin.ir@gmail.com
  • بهزاد سرهادي
  • شناسه تلگرام: Basin_Ir_bot
  • شماره واتساپ: 09190622992-098
  • شماره تماس: 09190622992-098

W3Schools

W3Schools