تعریف:

    ضریب قابلیت نفوذ دارسی K  عبارت از حجم  آب آزادی است که در واحد زمان در واحد سطح  مقطع کلی طبقه آبدار  با گرادیان هیدرولیک  واحد ،در 20 درجه سانتیگراد حرارت جریان می یابد با در دست داشتن  ابعاد سرعت  و واحدهای  ارائه  شده  برحسب  متر   و متر مربع  و متر مکعب  و ثانیه  واحد ضریب قابلیت نفوذ بر حسب متر بر ثانیه  خواهد بود . اکثرا" ضریب قابلیت نفوذ  را ساده تر  بیان نمود ه و قابلیت نفوذ می نامند.

معمولاً طولانی ترین رودخانه­ حوضه، رودخانه اصلی حوضه می باشد. این رودخانه در قسمت فراز آب، دارای شیب تند و در بستر در حال فرسایش و در قسمت میانی، دارای شیب کمتر است و شاخه های فرعی در قسمت میانی به آن می پیوندند. در قسمت پایاب یا فرود آب، رودخانه شیب خود را از دست داده و این محلی است که بار رسوب بر جای گذاشته می شود. داشتن اطلاعات جامع از آبراهه اصلی یک حوضه آبریز می تواند کمک شایانی درباره ساختار فیزیکی آن حوضه در مباحث فیزوگرافی به ما بدهد.

    سنجنده ژاپنی ASTER یکی از سنجنده های تصویربرداری حمل شده توسط ماهواره Terra است. ASTER یک سنجنده چند طیفی با  توان طیفی بالا است، که داده ها را در سه حیطه طیفی با استفاده از یک رادیومتر جداگانه برای هر ناحیه، اخذ میکند. حیطه های طیفی که تصاویر در آنها اخذ می شوند، حیطه های مرئی و مادون قرمز نزذیک (VNIR)، مادون قرمز کوتاه موج (SWIR) و مادون قرمز گرمایی(TIR) هستند (جدول). تصاویر دریافتی در سه حیطه طیفی دارای توان تفکیک مکانی متفاوت هستند. توان تفکیک باندهای VNIR 15 متر است. باند های SWIR دارای توان تفکیک مکانی 30 متر بوده، در حالیکه تصاویر مادون قرمز گرمایی، دارای تفکیک مکانی 90 متر دارند. تعداد باند ها، دامنه طیفی ، و دقت مطلق 14 باند این سنجنده در جدول ذیل آورده شده است.

ابزار GMS یا Groundwater Modeling System نرم افزار بسیار پیچیده و جامعی برای مدل سازی آب های زیرزمینی می باشد. این نرم افزار توسط هزاران نفر در بخش های دولتی، بخش های خصوصی و سایت های بین المللی در بیش از 90 کشور جهان استفاده می شود. این نرم افزار در حقیقت واسط گرافیکی و به عنوان پیش پرداز و پس پرداز برای 10 مدل آب زیرزمینی است که عمدتا به روش های عددی تفاضل محدود و اجزاء محدود به شبیه سازی کمی و کیفی آب های زیرزمینی می پردازند. این مدل توسط آزمایشگاه تحقیقات محیط زیست دانشگاه Brigham Young و با مشارکت بخش مهندسی آب ارتش ایالات متحده توسعه داده شده است.

     به سبب کاراییِ بی نظیر مدلساز GMS در فراهم آوری فضای تولید و توسعه مدل های آب زیرزمینی در انواع و اقسام متنوع خود؛ بی شک استفاده از ورژن های نهاییِ این نرم افزار برای دانش پژوهانی که قصد فراگیری علوم بروز در این زمینه را دارا هستند ضروری می نماید. آنچنان که تا به تاریخ انتشار این مطلب مشخص است، نسخه کرک درخوری برای GMS در ورژن شماره 10 به بالای آن تهیه نشده است. این بدان معنا است که کاربران رشته های گوناگون حیطه آب همچنان مجبور به استفاده از نسخه های پایین تر و بخصوص نسخه 7 می باشند. اما در این پست قصد داریم تا شما را با روشی برای فعال سازی تمامی امکانات این نرم افزار در آخرین ورژن های آن آشنا سازیم. البته برای نرم افزار GMS چند ده هزار دلاری، قاعدتا هر روش سهل و مجانی به دنبال خود معایبی را به همراه خواهد داشت...

     حفاظت و استفاده بهینه از منابع آب از اصول توسعه پایدار هر کشور می باشد. آب های سطحی جاری یا رودخانه ها از مهم ترین منابع آب هستند که نقش مهمی در تامین آب مورد نیاز فعالیت های مختلف مانند کشاورزی، صنعت، شرب و تولید برق دارند. بسیاری از برنامه ریزی های منابع آب در کشورها بر اساس پتانسیل بالقوه منابع آب سطحی می باشد . آگاهی از کیفیت منابع آب یکی از نیازمندی های مهم در برنامه ریزی و توسعه منابع آب و حفاظت و کنترل آنها می باشد. بدیهی است که برای آگاهی از کیفیت منابع آب و تولید اطلاعات مورد نیاز باید پایش انجام شود. چرا که داشتن اطلاعات جامع، صحیح و قابل اطمینان با دوره های زمانی مناسب می تواند عامل مهمی در تصمیم گیری ها و سیاست گذاری ها باشد.

     آب یکی از اجزای حیاتی زندگی است که برای بسیاری از فعالیت های اقتصادی ضروری است. بر اساس داده های منتشره حدود سه درصد از آب موجود در کره زمین آب شیرین می باشد و فقط 0/36 درصد آن قابل استفاده می باشد. آب زیرزمینی در واقع  فراوان ترین منبع قابل دسترس آب شیرین در دنیا است که 97 درصد منابع آب شیرین دنیا را (بجز یخ های قطبی و یخچال ها) تشکیل می دهد و گاهی ثروت پنهان نامیده می شود که وجود و اهمیت آن به خوبی شناخته نشده است، در نتیجه اقدامات لازم برای حفاظت و مدیریت آن با روش هایی از لحاظ زیست محیطی پایدار، یا انجام نمی شود یا بسیار دیر انجام می شود و اغلب به هنگام وقوع خشکسالی در برخی مناطق، اهمیت آن بیش تر مشخص می شود.

    پایش کیفیت آب فعالیت متمرکزی است که برای بررسی ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و زیستی آب در ارتباط با بهداشت انسانی، شرایط اکولوژیکی و کاربری آب انجام می شود. نوع اطلاعاتی که از یک برنامه پایش کیفیت به دست می آید، بستگی کامل به اهداف برنامه پایش دارد. این اطلاعات محصول جمع آوری نمونه های آب، آنالیز و تفسیر داده های کیفی آب می باشد.

    هم چنین اطلاعاتی که از این نمونه های آب به دست می آید، ممکن است تطابق کامل با کل بدنه آب مورد پایش نداشته باشد. چرا که وضعیت کیفی آب هم در بدنه آب و هم در نمونه های آب تحت تاثیر عوامل مختلف زمانی و مکانی قرار دارند. بنابراین، به دست آوردن اطلاعات کافی و قابل اعتماد از نمونه های آب بستگی زیادی به طراحی مناسب شبکه پایش دارد. طراحی شبکه پایش کیفیت در اولین مرحله برنامه پایش انجام می شود، ولی تاثیر به سزایی در کل برنامه پایش دارد. جایگاه طراحی برنامه پایش کیفیت بسیار فراتر از آن است که صرفا فرایندی برای تعیین محل نمونه برداری، شاخص های کیفی و فاصله زمانی نمونه برداری ها محسوب گردد.

     تعیین روابط باران-رواناب نقش بسیار اساسی در مطالعات هیدرولوژیکی حوضه ی آبخیز دارد. در این مطالعه دقت و قابلیت اعتماد برخی از مدلهای باران- رواناب، در تعیین خصوصیات هیدروگراف سیلاب در حوضه های فاقد آمار مورد بررسی واقع شده است. این مدلها عبارتند از مدل های هیدروگراف واحد لحظه ای ژئومورفولوژیک، ژئومورفوکلیماتیک، نش، روسو و هیدروگراف واحد SCS. هفده واقعه ی باران -رواناب درحوضه ی آبخیز جنگ، در بالادست سدکارده در نزدیکی مشهد، برای بررسی این مدل ها انتخاب شده است. براساس این مطالعه، بررسی میانگین خطای نسبی نتایج به دست آمده نشان می دهد که در برآورد دبی اوج سیلاب، روش ژئومورفولوژیک نسبت به سایر روشها دقت بیشتری دارد در حالی که در برآورد زمان اوج، مدل روسو مناسب تر از بقیه مدل ها می باشد. هم چنین نتایج نشان میدهد مدل ژئومورفوکلیماتیک بیشترین کارایی را در تخمین حجم سیلاب دارد. به طورکلی دربرآورد مشخصات اصلی هیدروگراف شامل دبی اوج، زمان اوج و حجم سیلاب، روش ژئومورفولوژیک رتبه ی نخست را دارا می باشد. سپس روش های ژئومورفوکلیماتیک، نشو روسو، و روش SCS در رتبه های دوم تا چهارم قرار می گیرند.

     محدودیت منابع آبی کشور و افزایش روز افزون نیازهای آبی در زمینه های شرب، کشاورزی، صنعت، تولید برق، مسائل زیست محیطی و غیره ایجاب می نماید که در مطالعات برنامه ریزی و مدیریت منابع آب به منظور ذخیره سازی و بهره برداری بهینه از مخازن سدها به نحو مطلوب در چهارچوب اهداف طرح، با توجه به اولویت نیازها و در قالب یک شیوه مطالعاتی استاندارد شده صورت پذیرد. متأسفانه به علت فقدان استانداردهای مدون در مقیاس ملی، شرایطی پدید آمده است که برای انجام دادن مطالعات مذکور ضوابط و معیارهای فنی و مهندسی ناهمگون و نامناسب به کار گرفته می شود که آثار نامطلوب آن در بسیاری از پروژه های آبی کشور به چشم می خورد. با در نظر گرفتن مراتب فوق لزوم تهیه، تنظیم و تدوین استاندارد مطالعات بهره برداری از مخازن سدها با بهره گیری صحیح از مراجع بین المللی و تجارب ملی با توجه به سطوح مختلف مطالعات از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد.

     نرم افزار SEEP2D توسط مهندسین ارتش آمریکا برای مدل سازی مسائل مختلف آب از جمله شبیه سازی و مدل سازی میزان جریان و جهت نشت از دایک ها و سد های خاکی توسعه یافته است. نرم افزار GMS یا Groundwater Modeling System به عنوان پیش و پس پرداز برای مدل های مختلفی از جمله مدل SEEP2D بکار گرفته می شود.

    مدل سه بعدی انتقال یا Modular Three-Dimensional Transport Model که به صورت خلاصه MT3D نامیده می شود. در سال 1990 توسط زینگ در موسسه پاپادوپولوس و شرکا توسعه داده شده است. در سال های گذشته ویرایش های مختلفی از این مدل در مدل سازی انتقال آلودگی به بکار گرفته شده است. قابلیت ها و مجموعه هایی از جمله واکنش های ژئوشیمی و بیولوژیکی به آن اضافه شده و با مدل MODFLOW نیز تلفیق گردیده و به عنوان MT3DMS و یا Modular Transport 3D Multi Species جهت استفاده کارشناسان عمومیت پیدا کرده است.