سیستم آبخوان صحرای شمال غربی (NWSAS) که توسط الجزایر، لیبی و تونس به اشتراک گذاشته شده است، بزرگترین ذخیره گاه آب زیرزمینی آفریقای شمالی است که از زندگی و معیشت 4.8 میلیون نفر ساکن پشتیبانی می کند. سیستم آبخوان که یک منبع حیاتی آب است و بیش از 1 میلیون کیلومتر مربع در یک محیط بسیار خشک گسترش می یابد، به دلیل کمبود شارژ طبیعی بسیار طبیعی آسیب پذیر است. فشارها بر روی آب طی سه دهه گذشته با ظهور کشاورزی جدید صنعتی در حال افزایش بوده است، در حالی که برداشت آب در حال حاضر 3 برابر میزان شارژ طبیعی آبخوان (1 میلیارد متر مکعب در سال) است. این منجر به فشار بر کیفیت آب و خاک می شود، که منجر به یک چرخه معیوب کاهش بهره وری کشاورزی و افزایش تقاضای انرژی برای پمپاژ از چاه های عمیق می شود. اکوسیستم های شکننده، مانند تالاب ها، در نتیجه تهدید می شوند و جمعیت های محلی در معرض آسیب پذیری قابل توجهی هستند.

هشیارسازی و آگاه‌سازی عمومی و تصمیم‌گیران در حوزه آب، از بدو تأسیس به عنوان مأموریت اصلی اندیشکده تدبیر آب ایران مورد توجه قرار داشته است. این مجموعه همواره در تلاش بوده تا در جایگاه مرجعی برای ارائه و بیان نقطه نظرات کارشناسی در موضوعات کلیدی بخش آب ایفای نقش نماید و با ارائه توصیه‌ها و پیشنهادها، به هدایت تصمیمات و تقویت اثربخشی آنها در حوزه آب کمک نماید. بدین منظور تهیه مجموعه نوشتارهایی کوتاه با عنوان «بینش‌های راهبردی» را در موضوعات مختلف در دستورکار دارد. در این مجموعه، پیام‌ها، بینش‌ها، یافته‌های مطالعات، بررسی‌ها و تجربیات داخلی و بین‌المللی درباره موضوعات مهم بخش آب در سال‌های فعالیت اندیشکده، به صورت گزیده و مختصر، به جامعه مخاطب عرضه خواهد شد. نخستین عنوان از مجموعه «بینشهای راهبردی» بـــه موضوع «بازار آب زیرزمینی» اختصاص یافته است. دیگر عناوین این مجموعه نیز به تدریج تهیه و به جامعه مخاطبان عرضه خواهد شد.

آب برای همه موجودات زنده روی زمین حیاتی است. برای قرن ها، مردم در حال بررسی این مسئله بودند که آب از کجا می آید و به کجا می رود، چرا برخی از آنها شور است و برخی دیگر تازه است، چرا گاهی اوقات مقدار کافی و گاهی زیاد نیست. تمام س سوالات پاسخ های مربوط به آب در یک رشته طبقه بندی شده اند. نام این رشته هیدرولوژی است و توسط دو کلمه یونانی تشکیل شده است: "hydro" و "logos" به معنی "جریان" و "شناخت". هیدرولوژی (جریان شناسی) علمی است که مربوط به وقوع، توزیع، حرکت و خصوصیات تمام آبهای زمین است.

آیا شما چندین شبیه سازی MODFLOW دارید که با استفاده از GMS ایجاد کرده اید و می خواهید همه شبیه سازی ها را یک شبه یا آخر هفته اجرا کنید؟ اجرای یک دسته از شبیه سازی های MODFLOW با استفاده از یک فایل دسته ای انجام می شود. یک فایل دسته ای اجازه می دهد تا با استفاده از Command Prompt چندین دستور را در توالی اقدامات انجام دهید. بنابراین، می توان از یک فایل دسته ای برای اجرای چندین شبیه سازی MODFLOW استفاده کرد.

در چند وقت اخیر، به دلیل فعالیت های طبیعی و انسانی در سطح جهان، فشار عظیمی بر منابع آب شیرین وارد شده است. چندین شهر بزرگ ساحلی به طور جدی با بحران آب روبرو هستند، در سال های اخیر، کیپ تاون در آفریقای جنوبی و چنای در هند نمونه بارز این امر است. بنابراین، برای تأمین نیاز به آب آشامیدنی در آینده، فوراً به منابع جایگزین آب شیرین نیاز است. چندین منطقه (به عنوان مثال استرالیا، ایالات متحده آمریکا، آمریکای جنوبی، نیوزیلند، اندونزی، ژاپن، اسرائیل) جهان دارای ذخایر آب شیرین زیرزمینی (OFG) دریایی هستند.

آژانس بین المللی انرژی هسته ای آموزش و پشتیبانی را به آزمایشگاه هایی که آبهای زیرزمینی را کنترل می کنند ارائه می دهد. تشخیص سن آبهای زیرزمینی مدرن (تا 60 سال) با استفاده از تریتیوم در نقشه برداری از ذخایر سفره های زیرزمینی و آسیب پذیری آنها در برابر آلودگی های سطحی مهم است، اما در حال حاضر تنها نیمی از 78 آزمایشگاه بین المللی که چنین کارهایی را انجام می دهند، معیارهای آزمایش تحلیلی مورد نیاز را دارند.

ناسا، دانشگاه نبراسکا نقشه های جدید آبهای زیرزمینی جهانی و پیش بینی های خشکسالی ایالات متحده را منتشر کردند. محققان ناسا نقشه های جهانی هفتگی مبتنی بر ماهواره و رطوبت خاک و شرایط رطوبت آب های زیرزمینی و پیش بینی های یک تا سه ماهه ایالات متحده از هر محصول را تهیه کرده اند. در حالی که نقشه های شرایط خشک / مرطوب فعلی ایالات متحده از سال اولیه ارسال ماهواره GRACE در دسترس است، این نقشه ها اولین بار است که در سطح جهان در دسترس قرار گرفته است.

اثر خشکسالی در تابستان 2011 در جنوب ایالات متحده به راحتی قابل تشخیص بود. این امر در محصولات سوخته، پژمرده و مزارع برهنه پیدا بود. در ابرهای گرد و غبار که به آسمان و مخازن در حال انقباض می غلتید. در آتش سوزی هایی که از میان چمنزارهای شکننده و جنگل ها عبور می کردند و خانه ها و بیابان را می بلعیدند. در گرمای طاقت فرسایی که روز به روز بازگشت.

آب بیش از 70٪ سطح زمین را آب پوشانده است. اما از این آب، فقط 1٪ به راحتی برای استفاده انسان در دسترس است و از این 1٪ ، 99٪ آن به عنوان آب زیرزمینی در زیر پاهای ما ذخیره می شود. همه ما به نوعی به آب های زیرزمینی اعتماد می کنیم، بنابراین مهم است که این منبع حیاتی را درک کنیم. در ادامه اصطالاحات مهم آب های زیرزمینی که در علم مهندسی استفاده می شود آمده است:

آب بیش از 70٪ سطح زمین را آب پوشانده است. اما از این آب، فقط 1٪ به راحتی برای استفاده انسان در دسترس است و از این 1٪، 99٪ آن به عنوان آب زیرزمینی در زیر پاهای ما ذخیره می شود. همه ما به نوعی به آب های زیرزمینی اعتماد می کنیم، بنابراین مهم است که این منبع حیاتی را درک کنیم. آب زیرزمینی آبی است که در زیر زمین در شکافها و فضاهای موجود در خاک، شن و سنگ یافت می شود. از طریق سازه های زمین شناسی خاک، شن و ماسه و سنگ هایی به نام سفره های آب ذخیره می شود و به آرامی حرکت می کند.

اپلیکیشن Water1der یک برنامه اهمیت آگاهی از آب زیرزمینی رایگان از بنیاد آب زیرزمینی است. دانش آب زیرزمینی خود را بسنجید و با استفاده از دسته ها و آزمونهای مختلف در مورد این منبع حیاتی بیشتر بیاموزید. می توانید سطح دشواری و دسته خود را انتخاب کنید و از ویژگی گروه ها برای به چالش کشیدن همکلاسی ها و همکاران استفاده کنید. مربیان می توانند گروه های کلاس را برای آزمایش دانش دانش آموزان و پیگیری پیشرفت ایجاد کنند.

آبهای زیرزمینی بزرگترین منبع آب شیرین قابل استفاده در جهان است. در بسیاری از مناطق جهان، به ویژه در مواردی که منابع آب سطحی در دسترس نیست، نیازهای آب خانگی، کشاورزی و صنعتی تنها با استفاده از آب زیر زمین تأمین می شود. سازمان زمین شناسی ایالات متحده آب ذخیره شده در زمین را با پول نگهداری شده در یک حساب بانکی مقایسه می کند. اگر پول با سرعتی بالاتر از واریز پول جدید برداشت شود، در نهایت مشکلات تأمین حساب وجود خواهد داشت. پمپاژ آب از زمین با سرعت بیشتری نسبت به مدت طولانی تری که از آن دوباره پر می شود، مشکلات مشابهی را ایجاد می کند.

نیاز بیش از 50٪ جمعیت ایالات متحده برای تأمین آب آشامیدنی به آبهای زیرزمینی بستگی دارد. آبهای زیرزمینی نیز یکی از مهمترین منابع ما برای آبیاری است. متأسفانه، آبهای زیرزمینی در معرض آلاینده ها هستند. آلودگی آب های زیرزمینی زمانی اتفاق می افتد که محصولات ساخته شده توسط بشر مانند بنزین، روغن و مواد شیمیایی وارد آب های زیرزمینی شده و باعث می شود که از نظر انسان ایمن و مناسب نباشد.

در بسیاری از پروژه های MODFLOW، داشتن محل قرارگیری و تنظیمات صحیح چاه ها برای گرفتن نتایج صحیح مهم است. GMS با اجازه دادن به وارد کردن مستقیم داده های چاه به مدل مفهومی، اجرای چاه ها را تسهیل می کند. این مقاله به طور خلاصه از وارد کردن داده های چاه به طور مستقیم به مدل مفهومی همراه با نکاتی اشاره می کند. واردات مستقیم چاهها به مدل مفهومی ابتدا مستلزم این است که چاهها در یک پرونده با قالب صحیح قرار بگیرند. به طور معمول این یک فایل متنی است. لطفاً برای قالب صحیحی که GMS از آن استفاده می کند به مقاله ویکی مادفلو مراجعه کنید.

زمانی بود که بزرگترین شهرهای جهان در حاشیه رودخانه ها واقع شده بودند. آب ذخیره شده در زیر سطح زمین منبعی است که زندگی را در بسیاری از نقاط خشک کره زمین زنده نگه داشته است. مصرف آب زیرزمینی به عنصری اساسی در توسعه شهری و گسترش جمعیت انسانی به مناطقی تبدیل شده است که در غیر اینصورت غیرقابل سکونت خواهد بود. بیشتر ذخایر آب زیرزمینی جهان از سفره های زیرزمینی "فسیلی" تأمین می شود. این بدان معناست که آخرین بار آب بسیار طولانی آبخوان را پر کرده است: در محدوده 10،000-20،000 سال، زمانی که سیاره ما در آخرین دوره یخبندان بود. در بسیاری از موارد، اگر امروز از این آب استفاده کنیم، در طول زندگی ما شارژ نمی شود. بنابراین در حال حاضر مقدار محدودی آب برای استفاده وجود دارد و برداشت بیش از حد آن پایدار نمی شود.

پروژه gravity recovery and climate experiment یا به اختصار GRACE, یکی از ماموریت های ماهواره ای که به منظور تعیین میدان جاذبی زمین طراحی شده است, با کار مشترک میان NASA  و DLR ساخته شده و در ۱۷ مارچ ۲۰۰۲ ایستگاه پلستیک در روسیه به فضا پرتاب شده است.

هدف اولیه از این ماموریت ,در یک دوره زمانی ۵ ساله , به دست آوردن مدل های جهانی میدان پتانسیل جاذبی زمین یا ژئوپتانسیل و تغییرات آن در طول زمان می باشد, چنین مدل هایی میتوانند ورودی مورد نیاز برای علومی چون: اقیانوس شناسی , اب شناسی , یخ شناسی و پوسته جامد زمین را تامین نمایند. دومین هدف از ماموریت ماهواره ای GRACE مطالعه اتمسفر زمین از طریق تکنیکی به نام GPS limb sounding  می باشد؛ دانشمندان با استفاده ازاین تکنیک که به occultation معروف است؛ میزان شکسته شدن امواج GPS  را به دلیل عبور از لایه های اتمسفر و یونسفر ؛تعیین نموده و سپس با دو پارامتر TEC و اندکس شکست تولید شده از این لایه ها به پروفیل های اتمسفری چون فشار, دما و رطوبت دست می یابند.

ناسا، دانشگاه نبراسکا نقشه های جدید آبهای زیرزمینی جهانی و پیش بینی های خشکسالی ایالات متحده را منتشر کردند. داده های ماهواره ای در مورد حرکت آب بر روی زمین به بهبود دقت نقشه ها و پیش بینی های رطوبت کمک می کند. محققان ناسا نقشه های جهانی هفتگی مبتنی بر ماهواره و رطوبت خاک و شرایط رطوبت آب های زیرزمینی و پیش بینی های یک تا سه ماهه ایالات متحده از هر محصول را تهیه کرده اند. در حالی که نقشه های شرایط خشک / مرطوب فعلی ایالات متحده از سال 2012 در دسترس است، این اولین جدول زمانی است که در سطح جهان در دسترس است.

دانشمندان برای جبران منابع آب زیرزمینی از یک جفت ماهواره جدید استفاده می کنند. در جنوب غربی نبراسکا، شکوفایی حاصل از آبهای زیرزمینی رو به افول است. در دهه 1970، فناوری نوین آبیاری امکان پرورش ذرت را فراهم کرد که بسیار سودآورتر از گندم دیم است، در این منطقه شنی. کشاورزان به آنجا نقل مکان کردند، چاه هایی حفر کردند و مزارع ذرت جدید کاشتند. اما در اواخر دهه 1970، سطح آبهای زیرزمینی در حال کاهش بود. سی سال بعد، با کم شدن مزارع و ترک خانواده ها به مراتع سرسبز، شهرها کمرنگ می شوند.

با توجه به اهمیت و ضرورت پرداختن به مسائل آب کشور از جنبه‌هی مختلف علمی، پژوهشکده مهندسی و مدیریت آب دانشگاه تربیت مدرس به عنوان اولین پژوهشکده تخصصی چند جنبه‌ای در زمینه مهندسی آب کشور با برخورداری از همکاری بیش از 40 پژوهشگر برجسته هیئت علمی و نیز همکاری ده‌ها پژوهشگر و متخصص غیر هیئت علمی همکار در صنعت آب و فاضلاب در چهار گروه تخصصی هیدرولیک، هیدروانفورماتیک، محیط زیست، و منابع آب در دی ماه سال 1381 تاسیس و به عنوان اولین پژوهشکده تخصصی مهندسی آب موفق به اخذ موافقت قطعی شورای گسترش آموزش عالی وزارت علوم، تحقیقات و فناوری شد.

این ضابطه با عنوان « شرح کلی خدمات پایش کیفیت آب‌های زیرزمینی» بر اساس ضابطه شماره 620 «دستورالعمل پایش کیفیت آب‌های زیرزمینی» تهیه شده است و شامل داده‌ها و اطلاعات موردنیاز و اقدامات و فعالیت‌های مربوط به تهیه و اجرای برنامه‌های پایش برای اهداف مختلف می‌باشد. از آنجاکه پایش و ارزیابی کیفیت آبهای زیرزمینی بهویژه در مناطق با اقلیم خشک و نیمـه خشـک اهمیـت ویـژه ای دارد، این شرح خدمات به دنبال ضابطه «دستورالعمل پایش کیفیت آبهای زیرزمینی» که در سـال 1391 تهیـه و ابـلاغ گردید، بهمنظور بیان رئوس و شرح فعالیتهایی که مجریان برنامههای پـایش کیفیـت منـابع آب زیرزمینـی بایسـتی در طراحی و اجرای صحیح برنامه های پایش در نظر بگیرند، تهیه 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.