این شکل یک شبکه مثلثی (مش) را نشان می دهد که در آن اندازه های سلول های مثلثی در مناطقی با شیب هیدرولیکی نسبتا بزرگ مانند اطراف خط ساحلی دریاچه، چاه های پمپاژ و در امتداد یک جریان کاهش می یابد. این نوع شبکه لایه ای را می توان با استفاده از Discretization by Vertices Package در MODFLOW 6. ارائه کرد.

MODFLOW یک مدل جریان آب زیرزمینی منبع باز است که توسط سازمان تحقیقات زمین شناسی ایالات متحده توزیع شده است. برای بیش از 30 سال، برنامه MODFLOW به طور گسترده ای توسط دانشگاهیان، مشاوران خصوصی و دانشمندان دولتی به طور دقیق، قابل اعتماد و موثر برای شبیه سازی جریان آب های زیرزمینی استفاده شده است. با توجه به رشد روزافزون در تعاملات سطحی و آبهای زیرزمینی، پالایش محلی با شبکه های غوطه ور و غیر ساختاری، جریان آبهای زیرزمینی کارست، حمل و نقل محلول و نفوذ آب شور، منجر به توسعه نسخه های متعدد MODFLOW شده است. اگر چه این نسخه های MODFLOW اغلب بر اساس نسخه اصلی MODFLOW (که قبلا MODFLOW-2005) بود، اغلب ناسازگاری هایی است که استفاده آنها را با سایر نسخه های MODFLOW محدود می کند. در بسیاری از موارد، توسعه این نسخه های MODFLOW جایگزین با توجه به ساختار برنامه پایه، برای شبیه سازی یک مدل جریان جریان آب زیرزمینی با استفاده از یک شبکه منظم MODFLOW که شامل لایه ها، ردیف ها و ستون ها بود، به چالش کشیده شد.

1.1 چرا پایتون؟

پایتون یک زبان برنامه نویسی ساده و قدرتمند است. از بکارگیری واژه ساده، منظورم این است که آن را بسیار منعطف تر از زبان هایی مانند C می یابید اگر چه کند است. و از واژه قدرتمند، منظورم این است که می توان بسیاری از کدهای موجود را که در C، C++، Fortran و غیره نوشته شده است، به آن چسباند. جامعه کاربر این زبان رو به رشد است که بسیاری از ابزار را به راحتی در دسترس می کند. شاخص  پایتون، که یک میزبان بزرگ از کد پایتون است، در حال حاضر دارای بیش از چند ده هزار بسته است، که در مورد محبوبیت آن صحبت می کنند. استفاده از پایتون در جامعه هیدرولوژی نسبت به سایر زمینه ها خیلی سریع نیست، اما امروزه بسیاری از بسته های هیدرولوژیکی جدید در حال توسعه هستند. پایتون دسترسی به ترکیب خوبی از ابزارهای GIS، ریاضیات، و آمار و غیره را فراهم می کند، که باعث می شود یک زبان مفید برای هیدرولوژیست باشد. در زیر مزایای عمده پایتون برای هیدرولوژیست آمده است:

چرا برای پردازش داده ها یک زبان برنامه نویسی استفاده می شود؟

اکثر دانش پژوهان محاسبات خود را در اکسل انجام می دهند و یا اگر مجوز نداشته باشند، توسط برنامه برنامه نویسی متن باز برنامه Calc از OpenOffice. با این حال، فرض کنید که مجموعه داده های هواشناسی طولانی داشته باشید. در اکسل، حداکثر طول ردیف بسیار سریع اشباع می شود بنابراین شما باید اطلاعات خود را بر روی ورق های مختلف تقسیم کنید. این بسیار ناکارآمد خواهد بود. همچنین برای ساخت یک مدل کامپیوتری در یک برنامه صفحه گسترده، شبیه سازی فرآیندهای مانند جریان آب زیرزمینی، فرسایش و یا انتشار گازهای گلخانه ای پیچیده است.

در این مورد، متخصصان اغلب به نوشتن یک برنامه اختصاصی که می توانند پردازش داده ها را انجام دهند و محاسبات مدل را به صورت خودکار انجام دهند مجددا بازگشت می کنند. رایج ترین زبان ها برای برنامه نویسی عبارتند از زبان برنامه نویسی C و مشتقات آن و Java و Fortran. این زبان ها بسیار قدرتمند هستند، اما دارای ویژگی هایی هستند که از جمله شما باید برنامه را بنویسید و سپس آن را برای کار با آن کامپایل کنید.

سد بختیاری یک سد قوسی در دست ساخت بر روی رودخانه بختیاری، از سرشاخه‌های رود دز، در رشته‌کوه زاگرس واقع‌در استان لرستان است. سد و نیروگاه بختیاری در ۸۰ کیلومتری جنوب شرقی خرم‌آباد و ۵۰ کیلومتری بالادست سد دز و پنج کیلومتری تقاطع رودخانه‌های سزار و بختیاری، در شمال غرب ایستگاه تنگ پنج (هشتمین ایستگاه حدفاصل اندیمشک - دورود) در مسیر راه‌آهن تهران – اهواز، احداث می‌شود. این سد در محدودهٔ جغرافیایی شهرستان الیگودرز قرار دارد. موقعیت جغرافیایی این ساختگاه در مرز بین استان‌های لرستان و خوزستان است.

ایجاد تشکل‌های آب‌بران برای کاهش تصدی‌گری دولت در بخش آب/ افزایش مشارکت مردم در مدیریت منابع آب کشور. مدیر کل دفتر نظام‌های بهره برداری و حفاظت آب و آبفای وزارت نیرو اهمیت و نقش تشکل‌های آب بران در مدیریت آب کشور را تشریح کرد.

" جواد میبدی " مدیر کل دفتر نظام‌های بهره برداری و حفاظت آب و آبفا با اشاره به تاریخچه شکل گیری تشکل‌های آب بران در مدیریت آب کشور، گفت: تشکل‌های آب‌بران صرفاً به‌منظور تأمین، توزیع و انتقال آب توسط کشاورزان و با هدف کاهش تصدی‌گری دولت در بخش آب ایجاد شده‌اند و در مناطقی که مردم مشکلات عدم استفاده درست از آب را درک کرده و از نظر اجتماعی قابلیت ایجاد تشکل را داشته‌اند موفق بوده‌اند.

گزارش عملکرد یکصد روز اول دولت دوازدهم در صنعت آب

عملکرد یکصد روز اول دولت دوازدهم در صنعت آب در قالب "گزارش یکصد روزه" عملکرد دستگاه‌های اجرایی و وزارتخانه‌ها منتشر شد.

این گزارش که بخش مفصل تر آن در یک کتاب 256 صفحه ای منتشر شده است حاوی گزارش مفصلی از وضعیت و اقداماتی است که در 21 بخش مهم صنعتی کشور، بخش‌های پولی و مالی و سایر بخش‌های اجتماعی، فرهنگی و سیاسی که هر کدام به بخش‌های متفاوت تقسیم شده‌اند، در طول یکصد روز گذشته توسط دولت دوازدهم انجام شده است.

بالطبع بخشی از این گزارش مربوط به وضعیت و عملکردی است که دولت دوازدهم در طول یکصد روز گذشته در دو صنعت پایه‌ای کشور یعنی صنعت آب و برق انجام داده است.

گاها در هنگام مدل سازی و در مرحله واسنجی (نوعی بهینه سازی)، با خطای Floating Overflow برخورد می کنید. علت اصلی این خطا در نرم افزارها، تلفیق ارقام نامعقول پارامتری برای معادلات و در اینجا ماتریس های تفاضل محدود و یا الان محدود است. به این معنی که در توسعه مدل مفهومی، ارقام وارد شده ابتدایی برای پارامترهای آبخوان به شدت ناهمساز و نامرتبط بوده اند. 

پس پردازش نتایج

یک بار دیگر، می توانیم از فایل خروجی باینری MODFLOW، با استفاده از ماژول flopy.utils.binaryfile، سطوح آب را بخوانیم. همراه با Object HeadFile چندین روش وجود دارد که ما در اینجا استفاده خواهیم کرد: get_times لیستی از بارهای موجود در فایل head file را بازگرداند. get_data آرایه سطح سه بعدی را برای زمان مشخص بازگرداند. get_ts آرایه سری زمانی [ntimes، headval] برای سلول مشخص شده را برمیگرداند.

با استفاده از این روش، می توانیم نتایج حاصل از مدل ها، نمونه های سطح آب و هیدروگراف را ایجاد کنیم:

برای منشأ آب‌های زیرزمینی تئوری‌های متعددی بیان گردیده است که از همه مهمتر تئوری نفوذ آب در زمین است. قسمت بزرگی از آبی که به صورت برف و باران به زمین می‌رسد در زمین نفوذ کرده و پس از برخورد با سنگ‌ها و طبقات غیرقابل نفوذ مخازن آب‌های زیرزمینی را می‌سازند. این تئوری را نخستین بار فیزیکدانی فرانسوی به نام ماریوت، در قرن ۱۸ میلادی بیان گردید و پس از چندی لومونوسوف آن را تأیید کرد. با این توصیف که ترکیب شیمیایی این آب‌ها پس از نفوذ در زمین ثابت نمی ماند و بر حسب سنگی که در آن جریان یافته است تغییر می‌یابد. تئوری فوق مدتی مورد پذیش بود ولی در مورد آب‌هایی که در مناطق مختلف زیرزمینی محبوس بودند 

Packet Transient Well

حالا ما می توانیم شیء بسته چاه را ایجاد کنیم که از نوع flopy.modflow.ModflowWel است.

نشست بررسی فرصت‌های همکاری ایران و اتحادیه اروپا در بخش آب کشور در وزارت نیرو برگزار شد.

"مارتا مورن آبات" مدیرکل دفتر سیاست گذاری و همکاری‌های دوجانبه در زمینه محیط زیست با همراهی مسئولان و مشاوران اتحادیه اروپا از هفته گذشته به میزبانی سازمان حفاظت محیط زیست در تهران حضور داشتند و دراین مدت، نشست ۴ روزه در خصوص مسائل و چالش‌های آب و محیط زیست در ابعاد مختلف برگزار شد که مسئولان و کارشناسان وزارت نیرو نیز در این نشست‌ها شرکت داشتند.

سال 2011

کارگاه تخصصی سد و مدیریت حوضه، توسعه پایدار و چالش‌های پیش‌رو برگزار می‌شود. کارگاه تخصصی سد و مدیریت حوضه، توسعه پایدار و چالش‌های پیش‌رو توسط کمیته ملی سدهای بزرگ ایران برگزار می‌شود. این کارگاه تخصصی روز پنج‌شنبه 23 آذر ماه از ساعت 8:30 تا 14 در شرکت مدیریت منابع آب ایران برگزار خواهد شد.

تعریف دوره های تنش

برای ایجاد مدل با دوره های تنش های مختلف، ما نیاز به تعریف nper، perlen، nstp و steady داریم. این کار در بلوک زیر انجام می شود به طوری که به ما اجازه می دهد این متغیر را مستقیما به شیء تقسیم بندی منتقل کنیم:

در این مثال، ما مدل آموزش های قبلی را به یک مدل جریان غیرقابل کنترل و مداوم با مرزهای زمانی متفاوت تبدیل خواهیم کرد. به جای استفاده از سطح آب های ثابت برای مرزهای چپ و راست (با تنظیم ibound to -1)، ما از مرزهای سطح آب کلی استفاده خواهیم کرد. ما در این مدل باید شرایط زیر را در نظر داشته باشید:

شرایط اولیه - سطح آب 10.0 در همه جا یکسان است.

دوره 1 (1 روز) - حالت پایدار با مرحله چپ و راست GHB = 10.

دوره 2 (100 روز) - GHB سمت چپ با مرحله = 10، راست GHB با مرحله تعیین شده به 0.

اجرای مدل سازی

Flopy همچنین می تواند برای اجرای مدل مورد استفاده قرار گیرد. شی مدل (mf در این مثال) یک روش متصل دارد که مدل را اجرا می کند. برای این کار، برنامه MODFLOW باید در جایی در مسیر سیستم یا در داخل دایرکتوری کار قرار بگیرد. در این مثال، ما مشخص کرده ایم که نام برنامه اجرایی 'mf2005' است. برای اجرای این مدل زیر را امتحان کنید:

بسته پایه

در گام بعد ما می توانیم جسم FloPy را ایجاد کنیم که MODFLOW Basic Pack را نشان می دهد. جزئیات در کلاس BAS فلاپی در: flopy.modflow.mfbas موجود است. برای این مدل ساده، مقادیر سطح پایه 10 و 0 به ترتیب به ستون اول و آخر مدل (در همه لایه ها) اختصاص داده می شود. کد پایتون برای انجام این کار:

ایجاد مدل MODFLOW

یکی از موارد مفید در مورد ایجاد مدل در پایتون این است که فرآیندی بسیار آسان داشته که با تغییر یک یا دو جزء، به طور کلی شبکه برای مدل شما را تغییر می دهد. بنابراین در این مثال، ما اسکریپت پایتون را طراحی می کنیم تا تعداد لایه ها، ستون ها و ردیف ها به راحتی تغییر کند.

ما می توانیم مدل MODFLOW بسیار ساده ای را تهیه کنیم که یک بسته پایه (BAS)، دیسک ورودی دیسکاوری (DIS)، بسته LPF یا package property، کنترل خروجی (OC) و حل کننده موتور گرادیان (PCG) را ایجاد کند. هر یک از این موارد فایل ورودی خود را دارد، که به صورت خودکار بوسیله FloPy ایجاد می شود.

ایستگاه مقیاس جریان، ایستگاه سنج رود یا ایستگاه سنجشی هیدرومتریک، محل مورد استفاده توسط هیدرولوژیست ها یا دانشمندان علوم زیست محیطی برای نظارت و آزمایش آب های سطحی است. در این مکان ها اندازه گیری های هیدرومتری سطح بالایی از سطح آب (تراز) و یا تخلیه حجمی (جریان) به طور کلی انجام می شود و مشاهدات کیفیت زیست و آب نیز ممکن است مد نظر باشد. مکان های ایستگاه های سنجش اغلب در نقشه های توپوگرافی یافت می شود. برخی از ایستگاه های سنجش بسیار اتوماتیک هستند و ممکن است قابلیت تله متری را که به یک مرکز ثبت داده مرکزی منتقل می شود، داشته باشند.

خروجی مدل معادلهٔ آب کم‌عمق در یک استخر. پنج قطرهٔ آب روی سطح استخر می‌چکد که امواج جاذبه ایجاد می‌کند و این امواج به سمت دیواره‌ها منتشر و از آن‌ها منعکس می‌شود.

معادلات آب کم‌عمق (که شکل یک‌بعدی آن، معادلات سن‌ونان نیز خوانده می‌شود) مجموعه‌ای از معادلات دیفرانسیل هذلولوی با مشتقات جزئی (یا سهموی در صورت در نظر گرفتن تنش برشی لزج) است که جریان تحت فشار در یک سیال را توصیف می‌کند. این معادلات از معادلات ناویه-استوکس متوسط‌گیری شده در عمق، در شرایطی که مقیاس افقی بسیار بزرگ‌تر از مقیاس عمودی باشد، استخراج شده‌اند. بر پایهٔ این شرط، باید سرعت قائم سیال اندک باشد تا پایستگی جرم برقرار بماند. می‌توان از معادلهٔ اندازهٔ حرکت نشان داد که گردایان فشار قائم تقریباً هیدرواستاتیک می‌ماند و گرادیان فشار افقی وابسته به تغییرات سطح فشار است و نتیجهٔ آن، ثابت بودن سرعت افقی در عمق سیال است. با متوسط‌گیری در عمق، می‌توان سرعت قائم را از معادلات حذف کرد.

این مجموعه آموزشی در سایت بیسین نشان خواهد داد که استفاده از FloPy برای توسعه مدل MODFLOW ساده است. توجه داشته باشید که می توانید این اسکریپت آموزش داده شده در پایتون را از اینجا دریافت کنید.

شروع آموزش: مقدمه و نحوه فعال سازی

اگر FloPy به درستی نصب شده باشد، می توان آن را به صورت زیر وارد کرد:

FloPy چیست؟

بسته FloPy شامل مجموعه ای از اسکریپت های پایتون برای اجرای MODFLOW، MT3D، SEAWAT و دیگر برنامه های آب زیرزمینی مرتبط با MODFLOW است. FloPy شما را قادر می سازد تمام این برنامه ها را با اسکریپت های پایتون اجرا کنید. پروژه FloPy در سال 2009 آغاز شده و به یک مجموعه کامل از اسکریپت ها با پایگاه کاربری رو به رشد افزوده است. FloPy3 در دسامبر 2014 با چند پیشرفت عالی که FloPy3 را به مدل سازی پسرو سازگار می کند، منتشر شد. اولین تغییر قابل توجه این است که FloPy3 از همه جا در فهرست صفر استفاده می کند، بدین معنا که تمام لایه ها، ردیف ها، ستون ها و دوره های استرس شروع به صفر شدن می کنند. این تغییر برای سازگاری صورت گرفته بود، چون همه شاخصه های آرایه قبلا صفر بود (همانطور که همه آرایه ها در پایتون) بود. این ممکن است نسبتا به مقدار کمی به کار گرفته شده و استفاده شود، اما امیدوارم از آشفتگی در آتی جلوگیری شود. دومین تقویت قابل توجه در مورد توانایی های این کد، مشخص کردن شرایط مرزی متفاوت و متغیر است