علت کاهش آب های زیرزمینی در بسیاری از مناطق جهان به طور گسترده ای به آبیاری نسبت داده شده است. با این حال، مکانیسم های علمی رسمی، مبتنی بر داده ها، از الگوهای آب های زیرزمینی طولانی مدت ارزیابی نشده است. در اینجا، ما اولین تجزیه و تحلیل علت اساسی را برای شناسایی "علل" الگوهای آب های زیرزمینی با استفاده از مزرعه های تولید برنج لوئیزیانا، ایالات متحده، به عنوان نمونه انجام دادیم. تجزیه و تحلیل ها، روند کاهش سطح تا 6 متر در سطح آب زیرزمینی را طی 51 سال نشان داد. ما دریافتیم که هیچ یک از موارد، الگوهای آب زیرزمینی را برای همه موراد توجیه نمی کند. ارتباط علت و معلولی بین آب های زیرزمینی و منطقه برداشت شده، تعداد چاه های آبیاری، کل بارش های تابستان و خشکسالی مشاهده شده. ارتباطات دو جهته بین آب زیرزمینی و عملکرد برنج مشاهده شد، و نشانگر بازخورد بین هر دو سری زمان است. ارتباط علت و معلولی بین آبهای زیرزمینی و بسیاری از عوامل وجود دارد که در آن رابطه همبستگی معنی داری وجود داشته است، و نشان دهنده اهمیت استفاده از روابط مستحکم نسبت به همبستگی های توهم آور برای کشف علت است. این نتایج درک ما از پویایی آب زیرزمینی را پیش می برد و می تواند ارتباط کلیدی بین غذا و آب های زیرزمینی را نشان دهد.

آب زیرزمینی از منابع طبیعی ارزشمند به شمار می‌آید و در بسیاری از بخش‌های جهان، از جمله ایران، منبع مهم تأمین آب شرب، آبیاری و صنعت است و نیز در حفظ اکوسیستم‌های وابسته به آب زیرزمینی نقش مهمی دارد. فشار بر کمیت و کیفیت منابع آب زیرزمینی به شکل قابل ملاحظه‌ای افزایش یافته است. در سطح جهان، برداشت آب زیرزمینی به شکل کاملاً بارزی افزایش یافته است و کیفیت آن به شکل فزاینده‌ای به سبب آلوده‌شدن و نفوذ شوری کاهش می‌یابد. با این همه، سیاست‌های تخصیص آب زیرزمینی همپای فشارهای فزاینده تحول نیافته است. در ارزیابی وضعیت آب زیرزمینی، چالش‌های ذاتی وجود دارد 

در طول زمان آب و هوا، توپوگرافی سطح زمین را از طریق تعامل بین بارندگی، رواناب و فرسایش در حوضه های زهکشی شکل می دهد. مشخصات طولی یک رودخانه (ارتفاع در مقابل فاصله از پایین دست) یک ویژگی مهم مورفولوژیکی است که تاریخچه تکامل حوضه زهکشی را منعکس می کند، بنابراین شکل آن باید تشخیصی منطقه ای آب و هوا و تعامل آن با سطح زمین بدست دهد. اما، هر دو تشخیص اثرات اقلیمی در پروفایل های طولی و رمز گشایی در ساز و کارهای آب و هوایی توسعه آنها به دلیل فقدان داده های جهانی مربوطه و همچنین اثرات متغیر تکتونیک، سنگ شناسی، خصوصیات سطح زمین و فعالیت های انسانی چالش برانگیز بوده اند. در اینجا ما مجموعه ای از مجموعه داده های 333502 پروفایل طولی رودخانه را ارائه می دهیم، و از آن برای کشف تفاوت های شکل کلی (مقعر) در مناطق آب و هوایی استفاده می کنیم.

پس از تولید مش، ممکن است متوجه شوید که همه گره ها در کنار ویژگی های کلیدی قرار نمی گیرند. چند راه برای حل این مسئله وجود دارد، اما SMS 13.0 روش جدیدی را معرفی می کند: دستور Snap Mesh to Arcs.

برای استفاده از دستور Snap Mesh to Arcs، موارد زیر را باید داشته باشید:

تغییرات آب و هوا منجر به نگرانی در مورد افزایش سیلاب های رودخانه ای شده است که ناشی از ظرفیت بیشتری برای نگهداری آب در یک جو گرم است. این نگرانی ها با شواهدی مبنی بر افزایش خسارت های اقتصادی ناشی از سیل در بسیاری از نقاط جهان، از جمله اروپا تقویت می شود. هرگونه تغییر در سیلاب رودخانه می تواند پیامدهای ماندگار در طراحی اقدامات حفاظت از سیلاب و پهنه بندی خطر سیل داشته باشد. با این حال، مطالعات موجود قادر به شناسایی یک سیگنال تغییر آب و هوایی در مقیاس قاره پایدار در مشاهدات تخلیه سیل در اروپا نیستند، به دلیل محدود بودن فضای مکانی و تعداد ایستگاه های هیدرومتریک. در اینجا ما الگوهای آشکار منطقه ای از افزایش و کاهش در سیلاب رودخانه مشاهده شده در پنج دهه گذشته در اروپا را نشان می دهیم، که مظاهر تغییر آب و هوا هستند.

مدل توابع اکوسیستم (HEC-EFM) برای کمک به تیم های مطالعه تعیین پاسخ اکوسیستم به تغییرات در رژیم جریان یک رودخانه یا تالاب متصل طراحی شده است. تجزیه و تحلیل HEC-EFM شامل: 1) تجزیه و تحلیل آماری از روابط بین هیدرولوژی و اکولوژی، 2) مدل سازی هیدرولیک و 3) استفاده از سیستم های اطلاعات جغرافیایی (GIS) برای نمایش نتایج و سایر داده های مکانی مرتبط است. از طریق این فرآیند، تیم های مطالعه قادر خواهند بود تا شرایط زیست محیطی موجود را تجسم کرده و تعریف کنند، مکانهای ترقی نوید بخش را برجسته کرده و گزینه های متناسب با تغییرات پیش بینی شده در جنبه های مختلف اکوسیستم را ارزیابی و رتبه بندی کنند.

مدل های ریاضی آب و هوا جهانی می توانند جنبه های بسیاری از سیستم آب و هوایی فیزیکی را تولید کنند. مدل های گردش عمومی (GCM) فرآیندهای ساختاری را در جو، اقیانوس و سطح زمین شبیه سازی می کنند. سناریوهای پیش بینی شده در مورد تغییرات آب و هوا برای مدل های منتخب GCM اعمال می شود و از خروجی آنها در شبیه سازی های هیدرولوژیکی PRMS استفاده می شود.

چهار سازه تاریخی آبی ایران شامل مجموعه "قنات بلده"، "سد تاریخی کریت"، "سازه‌های تاریخی شوشتر" و "مجموعه آبی عباس‌آباد" به‌عنوان سازه‌های تاریخی آبی ایران جهت ثبت در بخش سازه‌های آبی تاریخی آبیاری کمیسیون بین المللی آبیاری و زهکشی انتخاب شدند.

یکی از کارکردهای مفید WMS، نمایش هیدروگراف ها است. اما آیا می دانید WMS روش های زیادی برای نمایش هر هیدروگراف ارائه می دهد؟ با استفاده از گزینه های نمایش هیدروگراف به شما امکان می دهد نمایش هر هیدروگراف را تغییر دهید تا داده هیدروگراف بهتر نشان داده شود. برای سفارشی کردن صفحه نمایش هیدروگرافی WMS، بر روی هیدروگراف کلیک راست کرده و Display Options را انتخاب کنید. این پنجره گزینه هایی برای تغییر صفحه نمایش برای آن ایجاد می کند.

شکل. 1 چرخه hidrologyc

تعادل آب به عنوان تعادل آب ورودی به سیستم و آبی که در مدت زمان مشخص خارج می شود شناخته شده است. اما برای درک بهتر آن باید متوجه بود که: آبخیز چیست؟ در کل، یک کل، به عنوان یک سیستم، غیرمستقیم است، به عنوان فضای محدود شده توسط مجموعه همه سرصفحه هایی که رودخانه اصلی را از طریق قلمرو تخلیه شده توسط یک سیستم زهکشی طبیعی واحد تشکیل می دهند.

علاوه بر این، INE-SEMARNAT Pladeyra در سال 2003، در یک مطالعه مشخص کردند که منابع آب در یک حوضه آبخیز نیاز به یک تعادل دقیق آب دارد (شکل 1)، درک چرخه در مراحل مختلف، چگونگی دریافت آب توسط بارش و گسترش آن در فرایند تبخیر و تعرق، رواناب. و نفوذ.

شکل 1: ورودی ها، خروجی ها و تغییر در ذخیره سازی آبخیزداری.

حوضه آبخیز را می توان به عنوان "منطقه توپوگرافی تعریف کرد که در آن رواناب آب سطحی جریان می یابد تا به یک نقطه خاص از یک رودخانه یا به عنوان آب دریاچه ای مانند تخلیه شود" (شیمون، 2010)، به این ترتیب یک حوزه آبخیز به عنوان یک جمع کننده بزرگ آب تبدیل می شود. ورودی آب به رواناب و ذخیره آب مبدل می شود (چاووری، 2012). دانستن ویژگی های هیدرولوژیکی حوزه آبخیز (بارش، رواناب، تبخیر و تعرق در آب های زیرزمینی) این امکان را برای ارزیابی منابع قابل دسترسی مکانی و زمانی آب فراهم می کند، این همچنین برای تخصیص منابع آب و کنترل جریان مفید است. تعادل آب ابزاری است که با استفاده از اصل حفاظت از انبوه یا معادله پیوستگی، شناخت ویژگی های حوضه را امکان پذیر می سازد (رز، 2004 ؛ اسام، 2007)، طبق اصل rhis، هرگونه اختلاف بین ورودی ها و خروجی ها باید در تغییر در ذخیره سازی منعکس شود. آب در محدوده بودجه (یونسکو، 1988 ؛ شیمون، 2010).

مدیریت آبهای زیرزمینی جنبه های کمی و کیفی را در نظر می گیرد. توسعه شهری در کشورهای نوظهور با خدمات بهداشتی مطابقت ندارد و گاهی اوقات منبع آب نیز محل دفع فاضلاب است. این یک آموزش سریع در مورد شبیه سازی گروهی از تأثیر الاستیک بر روی چاه آب در نیجریه است. شبیه سازی با MODFLOW و MT3DMS در شرایط گذر بیش از 70 سال انجام شده است.

نقشه سیلاب رودخانه مدینه در نزدیکی بندرا، تگزاس

ابزار جدیدی برای آمادگی سیلاب در حال حاضر برای رودخانه مدینا در نزدیکی بندرا، تگزاس، از سازمان زمین شناسی ایالات متحده، اداره رودخانه بندر شهرستان و منطقه زیرزمینی و شورای توسعه آب تگزاس در دسترس قرار گرفته است. منابع شامل دو ایستگاه جدید جیپیاس جریان واقعی USGS در بالادست از بندرا، مجموعه ای از نقشه های طغیان سیل برای یک کشش 23 مایل در امتداد رودخانه مدینا و ابزار ارتباطی آنلاین است.

StreamStats امکان دسترسی به ابزارهای تحلیلی مکانی را دارد که برای برنامه ریزی و مدیریت منابع آب و برای اهداف مهندسی و طراحی مفید هستند. رابط کاربری مبتنی بر نقشه می تواند برای مشخص سازی مناطق زهکشی، به دست آوردن مشخصات حوضه و تخمین آمار جریان و موارد دیگر استفاده شود. اطلاعات موجود از ایالت به ایالت دیگر متفاوت است.

یک آموزش جالب برای تبدیل یک مدل جریان آب زیرزمینی عددی سه‌بعدی که با MODFLOW به یک مدل 2D سبک انجام شده است. مورد مطالعه، یک مدل جریان آب زیرزمینی از نشت سد است که با گسسته سازی افقی از 50 تا 12.5 متر و 21 لایه انجام می شود. آموزش شی و مکانی مجموعه داده های آموزشی همراه با برخی بحث در مورد ساخت مدل و گسسته سازی.

ادامه بهره برداری از آب های زیرزمینی در آب و هوای خشک باعث ایجاد سناریوی شدید جریان و ذخیره آب های زیرزمینی می شود. با افزایش نرخ پمپاژ، جریان های حاصل از شارژ، ذخیره و آب دریا افزایش می یابد. با گذشت زمان، آب دریا وارد آبخوان می شود و به چاه ها می رسد و بر کیفیت آب تأثیر می گذارد. این آموزش تاثیر بهره برداری شدید از آب زیرزمینی 50 چاه در یک دوره شبیه سازی 60 ساله را نشان می دهد.

MODFLOW یک نرم افزار برای مدل سازی آب های زیرزمینی است که توسط USGS ساخته شده است. این نرم افزار قادر است شرایطی را که مربوط به جریان آب زیرزمینی مانند تبخیر و تعرق، شارژ مجدد، زهکشی، تعامل رودخانه در میان دیگران است، نمایان کند. رویکرد متفاوت متناسب آن توانایی محاسبه رژیم جریان با کنترل استثنایی بر اختلاف بودجه آب را فراهم می آورد. با MODFLOW می توان به این امر تکیه کرد که جریان موجود در مدل، همان جریان خارج از آن، از مقیاس منطقه ای و مقاطع است.

MODFLOW برای محاسبه سطح آب و رژیم های جریان آب زیرزمینی طراحی شده است، و می توان آن را با یک مدل حمل و نقل قوی به عنوان MT3DMS همراه کرد. یک ابزار مناسب برای مدل سازی ردیابی ذرات، MODPATH است. این نرم افزار قادر به محاسبه خطوط جریان و زمان مربوط به ذرات در جریان آب های زیرزمینی است.

مدل سازی آب های زیرزمینی می تواند در مقیاس های زمانی و مکانی مختلف انجام شود ، از یک آزمایشگاه تا یک حوضه کامل ، از حالت پایدار تا هزاران سال. هر الزام مدل سازی دارای یک تفسیر خاص و تنظیم شرایط مرزی است. این آموزش در مورد نمونه ای از مدل سازی آب های زیرزمینی منطقه ای در حوضه آند در شرایط پایدار است ، این آموزش کل مجموعه مراحل مدل سازی را به عنوان تولید شبکه و واردات ارتفاع و همچنین شبیه سازی مدل و ارزیابی نتیجه را در بر می گیرد. مدل سازی عددی در نرم افزار منبع باز به عنوان MODFLOW با Model Muse انجام شد که هر دو توسط USGS تهیه شده اند.