خطاهای آمار پایه منابع آب زیرزمینی در فرآیند جمع آوری، انتقال و ذخیره سازی

خطاهایی که در فرآیند جمع آوری، انتقال و ذخیر هسازی داده ها و اطلاعات منابع آب زیرزمینی بروز می کنند در قالب های موضوعی مختلفی از قبیل خطاهای انسانی و غیرانسانی، خطاهای نرم افزاری و سخت افزاری، خطاهای سیستماتیک و غیرسیستماتیک، خطاهای طبیعی و غیرطبیعی، خطاهای مجرد و متداخل و... قابل طبقه بندی هستند که نیاز به فرصت کافی و بررسی های میدانی دارد. با وجود این ارائه لیست طبقه بندی نشده از خطاها، در این مرحله می تواند مبنای مناسبی برای اقدامات بعدی در این زمینه باشد. ریشه های این گونه خطاها را می توان بر اساس یک طبقه بندی ساده به صورت زیر ارائه نمود:

پارامترها

پارامترهای مورد نیاز مدل به خصوصیات فیزیکی سطح و زیر سطح زمین در محدوده مطالعات مدل ریاضی از جمله ویژگی های زمین شناسی، توپوگرافی، مورفولوژی و... مربوط می شوند. این پارامترها عبارتند از:

- ضریب هدایت هیدرولیکی

از طریق تجزیه و تحلیل نتایج آزمایش پمپاژ چا ههای اکتشافی یا بهره برداری و یا از طریق رو شهای غیرمستقیم به دست می آید. این پارامتر در قالب نقشه منحن یهای ضریب هدایت هیدرولیکی برای استفاده در مدل آماده می شود و شامل ضریب هدایت هیدرولیکی در جهات سه گانه در آبخوان است.

- ضریب ذخیره یا ضریب آبدهی ویژه

از طریق تجزیه و تحلیل نتایج آزمایش پمپاژ چاه های اکتشافی یا بهره برداری و یا از طریق رو شهای غیرمستقیم حاصل شده و به صورت نقشه منحنی های ضریب ذخیره برای استفاده مدل آماده می شود.

کتاب حاضر به زبان انگلیسی و یکی از مراجع در زمینه مدل سازی کمی و البته کیفی آب های زیرزمینی با رویکرد تحلیل فرمول ها و راهنمای تکنیکال آنها می باشد. امید است علاقه مندان بهره کافی ازآن را ببرند.

 آب موجود در کره زمین از دریاها و اقیانوس‌ها منشاء گرفته است که در اثر تبخیر و صعود به طبقات بالای جو به شکل نزولات آسمانی به خشکی‌ها برگشته و پس از تغییرات مختلفی مجددا به دریاها می‌ریزد و این چرخه همچنان تکرار می‌شود. حجم آبهای موجود در کره زمین 1370 میلیون کیلومترمکعب تخمین زده شده است که 73% سطح کره خاکی را می‌پوشاند و بخش اعظم آن را آبهای شور دریاها و اقیانوس‌ها تشکیل می‌دهد.

مقدار آبهای شیرین رودخانه‌ها ، دریاچه‌ها و ذخائر زیرزمینی حدود 1 میلیون کیلومتر مکعب برآورد می‌شود. میزان یخ‌های موجود در قطبین زمین معادل 25 میلیون کیلومتر مکعب آب شیرین می‌باشد و بالاخره اتمسفر زمین حدود 50.000 کیلومتر مکعب آب بصورت ابر و رطوبت دارا می‌باشد.

منابع آب قابل برداشت جهان به دو قسمت آب‌های زیر زمینی و آب‌های سطحی تقسیم‌بندی می‌شوند. لایه‌های زیرسطحی زمین به دو قسمت غیراشباع و اشباع تقسیم‌بندی می‌شوند. قسمت اشباع که در آن ناحیه خلل و فرج حاوی آب است را آب‌های زیر زمینی می‌نامند. آب‌های زیرزمینی از بارش‌های سطحی و نفوذ آن‌ها در زمین ایجاد می‌شوند. راه‌های مختلفی جهت برداشت آب‌های زیر زمینی وجود دارد که عبارت‌اند از روش‌های طبیعی و مصنوعی.

منابع آب قابل برداشت جهان به دو قسمت آب‌های زیر زمینی و آب‌های سطحی تقسیم‌بندی می‌شوند. آب زیر زمینی آبی است که در زیر سطح زمین ذخیره شده است. گاهی صدها سال طول می‌کشد تا مخزن‌های آب زیر زمینی تشکیل شوند. اکثر اوقات، آب‌های زیر زمینی سال‌ها و حتی قرن‌ها قبل از مصرف دست‌نخورده باقی می‌مانند.

وضعیت آب در کره زمین

    مردم ما هر روز 1700 میلیارد لیتر آب مصرف می کنند. 97% آبهای کره زمین درون اقیانوسها است و 2% آن یخ زده است. ما آب مورد نیاز خود را از 1% باقیمانده تهیه می‌کنیم که از یکی از دو منبع زیر بدست می آید: سطح زمین (رودخانه‌ها ، دریاچه‌ها و نهرها) و یا از آبهای زیرزمینی. امروز حدود 117 میلیون نفر ، یعنی بیش از نیمی از جمعیت آمریکا متکی به آبهای زیرزمینی به عنوان منبع آب آشامیدنی هستند. جای تعجب نیست که کشف آلودگی آبهای زیرزمینی در تمام دنیا موجب بروز نگرانیهای شدیدی شده است. 

سفره آب زیرزمینی

    سفره آب به لایه یا منطقه قابل نفوذی در زیر سطح زمین گفته می‌شود که آب در آن می‌تواند جریان یابد. سفره آب همچنین باید قابلیت آبدهی خوبی داشته‌باشد. سطح فوقانی سفره آب، یا سطح ایستایی همواره افقی نیست و به‌طور طبیعی از منطقه تغذیه آن ، یعنی محل و منطقه‌ای که آب زیرزمینی را تامین می‌کند، به طرف محل تخلیه دارای شیب است. بطور کلی شکل سطح استیابی غالبا از شکل سطح زمین پیروی می‌کند. ولی برآمدگیهای آن هموارتر است. بنابراین ایستایی در نواحی پست در نزدیک سطح زمین و در تپه‌ها و کوه‌ها در عمق زیادتر قرار دارد.

تعریف مدل:

    شمایی از یک پدیده واقعی و یا برداشت ذهنی از یک پدیده واقعی و به عبارت دیگرهر چیزی که تقریبی از یک سیستم واقعی باشد، مثلا سیستم آب زیرزمینی.  مدلها حتی در زندگی روزمره انسان ها نیز دیده می شوند؛ مثلا برداشت ذهنی در مورد افراد، و این برداشت ذهنی می تواند منطبق با واقعیت و یا نزدیک به واقعیت و یا دور از واقعیت باشد. هرچه داده و اطلاعات بیشتری داشته باشیم مدلسازی دقیق تری انجام می شود.

    افزایش بی رویه جمعیت در کشور، محدودیت منابع آب های سطحی و بهره برداری بیش از اندازه از آبخوان ها باعث وارد آمدن خسارات جبران ناپذیری به منابع طبیعی کشور در سال های گذشته شده است. علاوه بر افت شدید سطح آب در آبخوان ها، فعالیت های کشاورزی، صنعتی و شهری آلاینده های مختلفی را به آبخوان ها تحمیل م یکنند که برای جلوگیری از ادامه افت کمی و کیفی، مدیریت بهره برداری و حفاظت از آب های زیرزمینی باید به عنوان یک اصل و پایه در برنامه ریزی های کشور قرار گیرد. در این رابطه، مدل ریاضی در صورت شناخت درست و به شرط آماده بودن زمینه، می تواند به عنوان یک ابزار کارا در اختیار مدیران قرار گیرد.

    آب به عنوان یک ماده طبیعی هم از نظر زیست محیطی و هم از نظر دوام و بقاء زندگی و پایداری اکوسیستمها دارای اهمیت فوق العاده بوده و منبعی غیر قابل جایگزین است. استفاده از این منبع حیاطی در حالت ذخیره در درون زمین (منابع آب زیرزمینی) مستلزم اعمال مدیریت صحیح است، زیرا به طور مداوم تحت تأثیر استفاده بیش از حد و اثرات نامطلوب ناشی از آلودگی قرار دارد. این آلودگی هم از نظر منابع شناخته شده و هم از طریق منابع ناشناخته مستمرا آن را تهدید کرده و روی آن تأثیر سوء می گذارد. عدم برنامه ریزی و اعمال مدیریت صحیح پیامدهای غیر قابل جبرانی خواهد داشت.

برای ثبت سفارش پروژه در فرم مخصوص به ایــــــــــنجا مراجعه فرمایید.

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. در این پست دو روش جهت فعال سازی نرم افزار معرفی شده است. یک روش دریافت لایسنس موقت و روش دوم دریافت سریال فعال سازی دائمی نرم افزار با سفارش آنلاین.

    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.

مقدمه:

     مصارف بی رویه و کنترل نشده منابع آب سطحی و زیرزمینی، کاهش نزولات جوی، تمرکز مصرف در برخی نقاط (عدم تعادل بین تقاضا و پتانسیل تأمین آب)، الگوی کشت نامناسب و عدم آبیاری صحیح، حفر چاه های متعدد و بهره برداری بی برنامه از آنها در چند دهه گذشته باعث بحرانی شدن وضعیت منابع آب زیرزمینی در اکثر دشت های ایران شده است. به نحوی که سطح آب زیرزمینی در برخی آبخوان های مهم کشور به طور مداوم سیر کاهشی داشته و متوسط افت سالانه آن در طول 10 سال گذشته در حد چند متر بوده است.

     کاهش سطح تراز آب زیرزمینی دشت ها اثرات سوء زیادی دارد و باعث افزایش هزینه استحصال آب و افزایش مصرف انرژی، کاهش کیفیت آب و ظهور پدیده فرونشست زمین می گزدد. هر کدام از این عوامل پیامدهای منفی ثانویه دارند. به عنوان نمونه با کاهش حجم آب قابل برداشت و افزایش هزینه استحصال، سطح زیر کشت محصولات کشاورزی کاهش یافته و در مقابل قیمت ها افزایش می یابد. افزایش قیمت ها باعث بی ثباتی اقتصادی در جامعه شده و زمینه ساز بحران های اجتمایی می گردد. از طرف دیگر با کاهش سطح زیر کشت محصولات، عملا به توسعه زمین های لم یزرع و بیابان زایی در منطقه افزوده می شود. بیابان زایی نیز تشدید پدیده شکل گیری ریزگرد ها را در پی دارد و الی آخر...!

ام اف لاب یا MFLAB

ام.اف.لب. که مخفف آزمایشگاه MODFLOW میباشد، فضایی کارآمد و به آسانی قابل تغییر برای مدل سازی کار آمد آبهای زیرزمینی میباشد. این برنامه برای استفاده از تعدادی از بسته های برنامه نویسی مدفلو مانند MT3DMS، SEAWAT و غیره طراحی شده است. ام اف لب قابلیت اجرایی در نسخه آتی وجدید این برنامها را هم دارد. این بسته های برنامه نویسی متعدد هستند و هر کدام برای مدل سازی نوع خاص از روند آبهای زیرزمینی یا شرایط مرزی آنها طراحی شده اند (مراجعه کنید به سایت). ارجعیت برنامه هایی مانند برنامه هایی نام برده شده در اینست که بصورت رایگان در دسترس عموم قرار داده شده اند. این برنامه ها روزانه به طور گسترده ای توسط گروه زیادی از مدل سازان آبهای زیرزمینی در سرتاسر جهان مورد استفاده قرار میگیرند. در ام اف لب جریان کار مدل سازی بصورت نوشتن متن میباشد و به همین دلیل قابل ویرایش و باز تولیدی است. برخلاف ام اف لب، دراستفاده از رابطهای گرافیکی کاربرموجود اگر ویرایش و باز تولیدی امری غیر ممکن نباشد بسیار دشوار خواهد بود. ام اف لب ازمحیط تعاملی (قابل کار برای دو طرف( متلب (یا محیط های اکتاو یا اسکی لب که بطور مجانی قابل دسترس هستند.) بهره برداری میکند تا : ١. مدل سازی کند ٢. تا داده های ورودی آنها را بنویسید ٣. تا برون داد های آنها را پردازش کرده به تصویر بکشاند ٤. این در صورتی است که ام اف لب یک فایل اکسل را به عنوان متن چند صفحه ای برای شبیه سازی پارامترها و به عنوان قسمتی از یک دستورالعمل استفاده میکند.

نرم افزار مدل سازی آب های زیرزمینی در ورژن شماره 10 خود امکانات بسیاری را به توانمندی هایش افزوده که در این میان از چشمگیر ترین آنها قابلیت محاسبات در محیط های اشباع و نیمه اشباع و اختصاص یک ماژول جدید در این زمینه است. بعلاوه ماژول سیستم اطلاعات جغرافیایی و اهمیت سازگاری ورژن آن با ورژن جدید GIS نیز از کاربردی ترین این امکانات می باشد. در مجموع به سبب لایسنس بسیار پیچیده این نرم افزار کرک کاملی از آن در دسترس نیست اما برای نسخه 64 بیتی این مدل ساز در فضای اینترنت یک فایل کرک وجود دارد که با توجه به آپلود اندک آن توسط سایت ها تصمیم به بارگزاری در سایت تخصصی مهندسی منابع آب گرفته شد.

• 

• 

ساز و کار انجام پروژه در بیسین

چطور پروژه ثبت کنم؟

فرم بالا را پر کنید و منتظر تماس بمانید.

چه فرد یا گروهی پروژه ها را انجام خواهد داد؟

پروژه های شما تنها توسط ادمین سایت (بهزاد سرهادی) به عنوان مشاور شرکت مادر تخصصی مدیریت منابع آب ایران با تجربه تکمیل و ناظر ده ها پروژه در شرکت های مشاور در زمینه مطالعاتی، انجام خواهد شد و در صورت برون سپاری با شما هماهنگی صورت می پذیرد.

هزینه و مدت زمان انجام پروژه چقدر است؟

هزینه و مدت زمان انجام پروژه وابسته به شرح خدمات ارائه شده است. 

چه تضمینی برای انجام پروژه و کیفیت آن است؟

پروژه های بزرگ و متوسط تخصصی با انعقاد یک قرارداد داخلی انجام خواهد شد. با این حال در پروزه های کوچک توافق ضمنی تضمین اجرا خواهد بود.

طیف مهم ترین توانمندی های بیسین

پروژه های مهندسی آب طیف وسعی از نرم افزارها، مدل ها و روش های علمی را شامل می شود که می توان آنها را در دو دسته کلی هیدرولوژی و هیدرولیک به عنوان مراجع تجربی و تئوری نام علوم در مهندسی آب در نظر گرفت. رویکرد سایت بیسین در انجام پروژه های علوم آب بیشتر سوگیری هیدرولوژیک دارد. مطالعات ما در گستره وسیعی از منابع شامل گزارشات تخصصی شرکت های مشاور، گزارشات فنی و توجیهی و مطالعات پایه. پایان نامه ها و مقالات ISI و رساله های دکتری و پروژهشی در رشته های مهندسی آب و محیط زیست و عمران و... رفرنس دهی شده است. در زیر برخی از اصلی ترین تخصص های ارائه شده در این سایت با توضیح و عنوان مختصر ارائه شده است:

محاسبات و مطالعات هیدرولوژی سیلاب آب های سطحی بزرگ مقیاس در حوضه های آبریز

که شامل بررسی کامل حوضه های آبریز از تخمین فیزوگرافی و موفومتری تا تحلیل بارش در سطح حوضه آبریز و تخمین رواناب سیل است. به عبارتی گزارشات مفصل تحیلی ساختار حوضه آبریز از مساحت و شکل و شیب حوضه تا ضرایب ویژه نمایه ساز آن و همچنین تخمین مرز حوضه های آبریز، زمان های تاخیر و تمرکز و... گرته تا پهنه بندی بارش و تخمین بارندگی های حدی و رخدادی در محدوده های مطالعاتی بزرگ و کوچیک مقیاس بر اساس روش های دوره بازگشت و استحراج هایتوگراف بارش تا تخمین رواناب با استفاده از روش های هیدروگرافی و مدل سازی نظیر اچ.ام.اس در محیط GIS و...

محاسبات و مطالعات سیلاب در مقیاس کوچیک با استفاده از مدل های هیدرولیکی و عددی تفاضل محدود

محاسبات شکل، حجم، سرعت، عمق و نوع جریان سیلابی در محدوده های کوچک و کارگاهی. به صورت ایجاد مدل های مفهومی مبتنی بر عوارض واقعی بر اساس لایه های ارتفاعی لیدار و تولید ساختار انتشار جریان در محیط های پیچیده مسطح و شیب دار و تبدیل جریانان یک بعدی به دو بعدی و برعکس با استفاده از فرمول های معادلات سنت ونانت در محیط نرم افزاری مدل هیدرولکی تفاضل محدود.

محاسبات و مطالعات جریان کمی و کیفی آب در سفره های آب زیرزمینی یا آبخوان

شبیه سازی تراز و جریان آب زیرزمینی در مقیاس های وسیع دشت و مقیاس های کوچک مثل فونداسیون ساختمان. شبیه سازی. با استفاده از پیش پردازش اطلاعات مستخرج از مطالعات اکتشافی و گمانه های حفاری و همچنین گزارش های بهنگام سازی و مطالعات بیلان بری محدوده دشت ها و آبخوان ها، که شامل بازسازی و تحلیل های آماری ارقام پرت و مفقود و همچنین تولید و بررسی روند اطلاعات و در نهایت توسعه مدل مفهومی بر اساس استانداردهای ناحیه مورد بررسی است. مدل ریاضی اساسی در شبی سازی جریان آب زیرزمینی عموما مادفلو می باشد که شامل واسنجی یا کالیبراسیون و صحت سنجی در دو حالت پایدار و ناپایدار است. تحلیل کیفیت آب زیرزمینی در دو حالت کلی و موضعی و انتشار آلاینده از دیگر پردازش های این شبیه سازی در مقیاس واقعی است.

محاسبات و مطالعات خشکسالی در مقیاس های زمانی و مکانی گسترده و تحلیل اثرات آن

بررسی آماری از دوره بازگشت رخدادهای خشکسالی و کمبود جریان، تحلیل شاخص های مهم نظیر SPEI و بررسی اثرات خشکسالی بر منابع آب شامل مخازن سدها و تالاب ها، تحلیل وسیع از وضعیت موجود و بررسی روند حاضر از تغییرات با استفاده از تحلیل تصاویر ماهواره ای و شاخص ها و استانداردهای مرجع نظیر NDWI. بررسی وضعیت بارشی و تحلیل آمار و ارقام با استفاده از روش های تحلیل اقلیمی.

محاسبات و مطالعات روندهای غیر تصادفی و تولید سری های زمانی در دوره های آتی از ارقام مشاهداتی

تحلی آماری مبتنی بر آزمون های فرض رقوم مشاهداتی از تمام پارامترهای برداشتی طبیعی و تحلیل روندهای غیر تصادفی با آزمون های آماری همگنی و همچنین ایجاد بسترهای تولید داده بر پایه تحلیل فرکانس توسط روش های هوش مصنوعی با استفاده از کد نویسی در محیط اسکریپت پایتون. برای مثال ایجاد پیش بینی از دبی های جریان پایه در دوره های بلند مدت مبتنی بر تغییرات الگوهای بارشی در سناریوهای مفروض جهانی با استفاده از روش های یادگیری ماشین تحلیل سری زمانی.

دانلود نسخه عمومی رزومه مدیر سایت (بهزاد سرهادی)

عناوین مدل های اضافه شده به لیست:

AHGW - ArcHydro - AutoCAD - CROPWAT - Drainmod - DRASTIC - ENVI - Epanet - ERDAS - Etabs - Excel - Expert Choice - FEMWATER - FloodHazard - Fluent - GIS - GMS - Hammer - HEC_DSS - HEC_EFM - HEC_FDA - HEC_FIA - HEC_GeoRAS - HEC_GoeHMS - HEC_GridUtil - HEC_HMS - HEC_RAS - HEC_ResPRM - HEC_ResSim - HEC_RPT - HEC_SSP - HYDRUS - IDRISI - Ilwis - LAND - MATLAB - Mike11 - MiniTab - MODFLOW - MT3DMS - Netafim - Office - Power_Point - SAS - Seep_W - SEEP2D - Sewer_CAD - Sirmod - SMADA - SPSS - StormCAD - Super - Decition - Surfer - SWAP - TORA - Visual_Modflow - WaterGEMS - Weap - WMS - WRplote - LSTM - ARIMA - ARMA - Time Series - Dewatering