مقدمه

استانداردهای کیفیت آب آشامیدنی پارامترهای کیفیت تعیین شده برای آب آشامیدنی را توصیف می کند. علی رغم این حقیقت که هر انسانی در این کره خاکی برای زنده ماندن به آب آشامیدنی احتیاج دارد و ممکن است آب حاوی ترکیبات مضر بسیاری باشد، هیچ استاندارد بین المللی شناخته شده و پذیرفته شده جهانی برای آب آشامیدنی وجود ندارد. حتی در مواردی که استانداردها وجود داشته و اعمال می شوند، غلظت مجاز سازندگان منفرد ممکن است تا ده برابر از یک مجموعه استاندارد به مجموعه دیگر متفاوت باشد.

چرا با نرم افزار SMS برای TUFLOW؟

SMS یک رابط سفارشی برای مدل TUFLOW فراهم می کند که یک روش ساده برای تنظیم پارامترهای مدل و یک رابط کاربری گرافیکی برای اجرای مدل و تجسم نتایج ارائه می دهد. داده های پس زمینه را از منابع مختلف از GIS تا CAD جمع آوری کنید و از پایگاه داده های بی شماری از نقشه ها، تصاویر و داده های ارتفاع به داده های آنلاین دسترسی پیدا کنید. پیامک به شما امکان می دهد با بهره گیری از گرافیک بهینه شده OpenGL و ایجاد عکس های واقع گرایانه و انیمیشن برای پاورپوینت، چاپ و ارائه های وب، با سه بعدی واقعی ارتباط برقرار کنید.

داشتن منابع آب سالم پیش نیازی ضروری و اساسی برای حفظ کیفیت محیط زیست و رشد و توسـعه اقتصـادی، سیاسـی، اجتماعی و فرهنگی جوامع انسانی است. بسیاری از سکونتگاه های انسان در نزدیکی و کنـار منـابع آب قـرار دارنـد و ایـن منـابع تامینکننده نیازهای آبی انسان و در بسیاری از مواقع دریافتکننده زایدات انسانی (فاضلابها و پسماندها) و روانابهـا بـه شـمار میروند که اثرات سوء بسیاری بر محیط زیست طبیعی و انسانی در پی دارد. در این میان حریم کیفی منابع آب سـطحی یکـی از نیازهای ضروری مدیریت منابع آب و محیط زیست اسـت کـه کارکردهـای متعـددی از جملـه حفاظـت اکوسیسـتم آبـزی و کنارآبزی، جلوگیری از تخریب ساحل و بستر رودخانه، بهبود کیفیت آب (توسط گیاهان کنارآبزی و آبزی)، کـاهش بـار آلـودگی ورودی از منابع غیرنقطه ای، بهبود مدیریت مخاطرات ناشی از حوادث و سوانح آلـودگی دارد. بـا توجـه بـه گسـتردگی عوامـل تاثیرگذار بر منابع آب و لزوم کنترل آن جهت جلوگیری از آلودگی و آسیبهای زیست محیطی وارده و حفاظت و کنتـرل آلودگی منابع آب سطحی تعیین و کنترل نواحی میانگیر یا حریم کیفی در قالب قـوانین و دسـتورالعملی مـدون ضـروری است.

مدل سازی رایانه ای در زمینه منابع آب سابقه طولانی دارد. بسیاری از مدلهای پیچیده با کدر بودن و بیش از حد بلند پروازانه در تلاش برای "بهینه سازی" راه حل های مشکلات زندگی واقعی، دچار مشکل شده اند. تجربه نشان می دهد که بهترین روش ساخت ابزاری ساده و انعطاف پذیر برای کمک به کاربر مدل است اما جایگزین آن نیست. WEAP نمایانگر نسل جدیدی از نرم افزار برنامه ریزی آب است که با بهره گیری از توانمندی رایانه های شخصی امروزی، به متخصصان آب در همه جا امکان دسترسی به ابزارهای مناسب را می دهد.

با استفاده از اصل اساسی حسابداری تعادل آب، WEAP در سیستم های شهری و کشاورزی، زیرحوضه های منفرد یا سیستم های پیچیده رودخانه قابل استفاده است. علاوه بر این، WEAP می تواند طیف گسترده ای از مسائل، به عنوان مثال، تجزیه و تحلیل تقاضای بخشی، صرفه جویی در مصرف آب، حقوق و اولویت های تخصیص آب، شبیه سازی آب زیرزمینی و جریان جریان، عملیات مخزن، تولید برق آبی و تقاضای انرژی، ردیابی آلودگی، الزامات اکوسیستم و مزایای پروژه را برطرف کند.

انواعی از پوشش زمین که به عنوان ملاک تعیین شماره کلاس برای محاسبات مکانی به کار می روند، توسط سازمان زمین شناسی آمریکا تهیه شده است. در اینجا بر اساس عناوین، تشریحی از زیرمجموعه هر یک آورده شده است. شماره هر کلاس در استاندارد زمین شناسی آمریکا تعریف شده است و لزوما در داده های دیگر کشورها یافت نمی شوند. لازم است تا بر اساس توصیفات هر کاربری و پوشش تطابق توسط کاربر صورت پذیرد. اگر در پیدا کردن مشخصات مشکل داشتید، به جدول زبان اصلی که در ادامه مطلب آمده است توجه کنید.

RiverTools 4.0 یک برنامه GIS کاربر پسند برای تجزیه و تحلیل و تجسم زمین دیجیتال، حوزه های آبخیز و شبکه های رودخانه ای است. یکی از قدرتمندترین ویژگی های RiverTools توانایی آن در استخراج سریع الگوهای شبکه زهکشی و تجزیه و تحلیل داده های هیدرولوژیکی از DEM های بسیار بزرگ (مدل های ارتفاعی دیجیتال) است. با استفاده از RiverTools می توانید تجزیه و تحلیل جامع، شروع به پایان کار یک شبکه آبخیزداری، زیر حوضه و شبکه رودخانه را در کسری از زمان مورد نیاز با نرم افزار GIS به صورت تخصصی انجام دهید. RiverTools اندازه گیری دقیق مشخصات رودخانه و حوضه مانند منطقه بالادست، طول کانال، افت ارتفاع، شیب و انحنا با استفاده از مدل بیضوی زمین را انتخاب می کند. RiverTools ترسیم مرزهای حوضه آبریز و محاسبه پارامترهای مختلف حوضه و زیر حوضه را آسان می کند. RiverTools می تواند داده ها را از سایر برنامه های GIS مانند ArcView ESRI (از طریق پشتیبانی از shapefiles، BIL، FLT، GeoTIFF) و با سنجش از دور، سیستم های پردازش تصویر مانند ENVI (محیط برای تجسم تصاویر) وارد و صادر کند.

RiverTools 4.0 یک برنامه GIS کاربر پسند برای تجزیه و تحلیل و تجسم زمین دیجیتال، حوزه های آبخیز و شبکه های رودخانه ای است. یکی از قدرتمندترین ویژگی های RiverTools توانایی آن در استخراج سریع الگوهای شبکه زهکشی و تجزیه و تحلیل داده های هیدرولوژیکی از DEM های بسیار بزرگ (مدل های ارتفاعی دیجیتال) است. با استفاده از RiverTools می توانید تجزیه و تحلیل جامع، شروع به پایان کار یک شبکه آبخیزداری، زیر حوضه و شبکه رودخانه را در کسری از زمان مورد نیاز با نرم افزار GIS به صورت تخصصی انجام دهید. RiverTools اندازه گیری دقیق مشخصات رودخانه و حوضه مانند منطقه بالادست، طول کانال، افت ارتفاع، شیب و انحنا با استفاده از مدل بیضوی زمین را انتخاب می کند. RiverTools ترسیم مرزهای حوضه آبریز و محاسبه پارامترهای مختلف حوضه و زیر حوضه را آسان می کند. RiverTools می تواند داده ها را از سایر برنامه های GIS مانند ArcView ESRI (از طریق پشتیبانی از shapefiles، BIL، FLT، GeoTIFF) و با سنجش از دور، سیستم های پردازش تصویر مانند ENVI (محیط برای تجسم تصاویر) وارد و صادر کند.

شما می دانید که امروزه علوم آب با وجود انبوهی از نرم افزارها به یک علم توانمند در پیش بینی و سناریوسازی مسائل و چالش های مهندسی تبدیل شده است. آنچنان که سطح داده های پایه محدود کننده توانایی یک کارشناس آب است و نه ابزار حسابگری همچون نرم افزارها... ما به دنبال نرم افزارهای رایگان منابع آب مختلف بوده ایم، اسناد آنها را بررسی کرده و مزایا و کمبودهای آنها را برای بدست آوردن این لیست برتر تجزیه و تحلیل کرده ایم. اما باید همواره بیاد داشته باشید که در علوم محیطی، انتخاب یک نرم افزار خوب، کاملا وابسته به اهداف، دسترسی به داده و توانایی های شما نیز می باشد. ممکن است نرم افزارهایی باشند که برای برخی مسائل محلی توانمند بوده و در لیست زیر نباشند.

آچوار یک جامعه بومی منزوی است که در جنگل های بارانی آمازون در نزدیکی مرز شمال پرو و ​​اکوادور زندگی می کند. آنها در 41 جامعه در مجاورت رودخانه های Pastaza ،Tigre و Corrientes زندگی می کنند. از دهه 1970، چندین شرکت مختلف نفتی فعالیت های استخراج نفت را در سرزمین های آچوار آغاز کردند، اما بدون اخذ مجوز مناسب از مردم آچوار، همانطور که طبق قوانین پرو (و بین المللی) لازم است. به عنوان مثال، پرو امضا کنوانسیون ILO 169، یک کنوانسیون بین المللی حقوق بومی است که مقرر می دارد جوامع بومی حق مشاوره قبلی درباره پروژه های زیرساختی را دارند که در اراضی آنها انجام می شود.

TauDEM (تجزیه و تحلیل زمین با استفاده از مدل های ارتفاع دیجیتال) مجموعه ای از ابزارهای مدل ارتفاع دیجیتال (DEM) برای استخراج و تجزیه و تحلیل اطلاعات هیدرولوژیکی از توپوگرافی است که توسط DEM نشان داده شده است. نوت بوک HydroShare TauDEM Raster Processing Jupyter در رایانه با عملکرد بالا ROGER در NCSA میزبانی می شود. می توان آن را از طریق HydroShare Jupyter Python این ابزار را باز کرد. این نوت بوک با استفاده از مجموعه ابزار TauDEM GIS، قابلیت های اساسی پردازش حوزه آبخیز را فراهم می کند.

اهمیت

درذ یک پژوهش موردی، مشخص شده است که آژانس های دولتی در همه سطوح به نقشه های شبکه های کانال جریان برای تلاش های مدیریتی مانند بررسی زیستگاه، برنامه ریزی کلی استفاده از زمین و تعیین بارهای غیر نقطه ای آلاینده ها به خلیج چساپیک اعتماد می کنند. USGS یک شبکه گسترده جریان را در مجموعه داده های هیدروگرافی ملی (NHD) خود ترسیم کرده است که کانال های جریان و نقاط سرچشمه را تعیین می کند که از نقشه های توپوگرافی، عکسبرداری هوایی و در بعضی مکان ها، صحت تعیین می شوند. بخش بزرگی از طول شبکه فاضلاب واقعی، متشکل از کانالهای کوچک سرچشمه است که در NHD شامل نمی شوند زیرا معمولاً از تصاویر هوایی به راحتی مشخص نمی شوند یا برای نشان دادن مشخصات کانال "سنتی" بسیار کوچک هستند (اسمیت و هرمان 2005). جریان های سرچشمه، علی رغم فراوانی در چشم انداز، کمترین نقشه برداری را دارند و می توانند تأثیر قابل توجهی بر کیفیت آب جاری در پایین دست داشته باشند،

ماژول WQ

ماژول کیفیت آب TUFLOW FV را با مدل Aquatic EcoDynamics - AED برای شبیه سازی پویایی های بیوژئوشیمیایی و اکولوژیکی آبزیان زوج می کند. این ماده در پاسخ به کمبودهای شناخته شده در رویکردهای کیفیت آب موجود که در سراسر جهان استفاده می شود، توسعه یافته است و از یک کتابخانه مشترک از "اجزای" بیوژئوشیمیایی و زیست محیطی پشتیبانی می کند.

AED توسط A / Prof Matthew Hipsey و تیمش در دانشگاه استرالیای غربی ساخته شده است. این شامل توانایی شبیه سازی فعل و انفعالات بین متغیرهای بیوشیمیایی از جمله اکسیژن، کربن، مواد مغذی (آلی و غیر آلی)، رسوب، نور، دما و گونه های جلبکی است.

تولید پرونده های مش TUFLOW FV جنبه اساسی فرآیند مدل سازی است و به همین ترتیب نیاز به استفاده از رابط کاربری گرافیکی مناسب است. بسته SMS ارائه شده توسط Aquaveo به طور معمول توسط BMT استفاده می شود و از نظر ما بهترین ابزار پردازش قبل و بعد برای مدل سازی مش انعطاف پذیر است. سایر نرم افزارهایی که در حال حاضر برای سازگاری آنها با تولید مش TUFLOW FV یا مشاهده نتیجه آزمایش شده اند، عبارتند از: WaterRide و AlgoMesh.

یک مدل عددی با المان محدود مش انعطاف پذیر که فرآیندهای هیدرودینامیکی، رسوبات و کیفیت آب را در اقیانوس ها، آب های ساحلی، مصب ها و رودخانه ها شبیه سازی می کند. BMT WBM از اوایل دهه 1990 از مدلهای مش انعطاف پذیر استفاده کرده و به سرعت مزایای روش مش انعطاف پذیر را برای مطالعات پیچیده مدل سازی ساحلی و رودخانه ای شناسایی و استفاده کرده است. در سال 2006 نیاز به ابزاری بهتر از آنچه در حال حاضر در بازار موجود است را تشخیص دادیم. توسعه TUFLOW FV آغاز شد و اکنون ابزار اصلی مدل سازی پروژه های ساحلی و رودخانه ای است.

انیمیشن های مدل TUFLOW

انیمیشن های زیر مربوط به مطالعات انجام شده توسط BMT با استفاده از نرم افزار TUFLOW است. برای رفتن به انیمیشن، روی پیوندها کلیک کنید یا از طریق این صفحه به پایین پیمایش کنید. برای شروع یک انیمیشن، مکان نما را روی تصویر قرار دهید و یک کنترل پخش در گوشه پایین سمت چپ ظاهر می شود.

در این ویدیو اثر بارش بر روی یک حوضه آبریز که منجر به وقوع سیلاب از بین تمامی آبراهه های بزرگ و کوچک آن می شود را به صورت شیه سازی شده می بینید.

انیمیشن های TUFLOW

انیمیشن های زیر مربوط به مطالعات انجام شده توسط BMT با استفاده از نرم افزار TUFLOW است. برای رفتن به انیمیشن، روی پیوندها کلیک کنید یا از طریق این صفحه به پایین پیمایش کنید. برای شروع یک انیمیشن، مکان نما را روی تصویر قرار دهید و یک کنترل پخش در گوشه پایین سمت چپ ظاهر می شود.

Flike یک بسته تجزیه و تحلیل مقدار شدید است که احتمال وقایع سیل را بر اساس سوابق تاریخی محاسبه می کند. این برای تجزیه و تحلیل فرکانس سیل ایجاد شده است ، اما می تواند برای هر تجزیه و تحلیل مقدار شدید استفاده شود. Flike که توسط پروفسور جورج کوچرا از دانشکده مهندسی عمران دانشگاه نیوکاسل استرالیا تهیه شده است، با اصلاح عمده اخیر دستورالعمل های صنعت برای برآورد سیل مطابقت دارد، که در پیش نویس به روزرسانی باران و رواناب استرالیا (ARR) مستند شده است.

200 سال پس از صنعتی شدن، جایی که آب بدون فکر استفاده می شد و منابع طبیعی و محیط زیست ما تقریباً مورد غفلت واقع شده بود، بادهای تغییر در سالهای اخیر شروع به دمیدن کرده اند. به دنبال SDG 6 ملل متحد که نیاز به "استفاده موثر از آب و برداشت پایدار" را برجسته می کند، اکنون به نظر می رسد سرمایه گذاری در آب صنعتی افزایش یافته است و الگوی "مدیریت آب" در حال گسترش است.

توسعه نرم افزار منبع باز ابزارهای شگفت انگیز جدیدی را در همه زمینه ها به ارمغان می آورد. در هیدروژئولوژی و مدل سازی آبهای زیرزمینی تعداد روزافزونی از بسته های نرم افزاری و نرم افزاری خاص منبع باز وجود دارد. ما می خواستیم جدیدترین کتابخانه های مربوط به پایتون مربوط به هیدروژئولوژی را جمع آوری کنیم، از مراجع درخواست کردیم و از طریق وب تحقیق کردیم تا لیست زیر را به شما ارائه دهیم.