تماس با ما
گروه تلگرام ما
هشدارهای ما
آمار و اطلاعات
پروژه
فرآیند مدل سازی کیفی آب های زیرزمینی
به طور کلی قبل از شروع تهیه مدل ریاضی کیفی آب های زیرزمینی، ابتدا باید هدف از تهیه مدل مشخص شود. به خصوص آن که پس از تهیه مدل، چگونه می توان از این مدل جهت مدیریت کیفی آبخوان استفاده کرد. بنابراین اولین گام در فرآیند مدل سازی، تعریف اهداف و در پی آن تهیه مطالعات پایه کیفیت آبخوان مورد نظر می باشد. مهم ترین کمکی که شناخت اهداف می تواند در روند مدل سازی ارائه کند، در نظر گرفتن جزییات و دقت کار بوده و این که با چه درجه از دقت، مدلسازی باید انجام گیرد. مثلا داده های مورد نیاز، شبکه بندی منطقه و انتخاب روش مناسب حل معادلات و یا مدل مناسب برای منطقه، کاملا متاثر از اهداف مدل می باشند.
در گام دوم با توجه به این که پیش نیاز مدل کیفی آبخوان، تهیه مدل کمی و یا مدل ریاضی جریان در آب های زیرزمینی می باشد، لذا در این گام، مدل کمی باید تهیه شود. این مدل به عنوان منبعی از اطلاعات مورد نیاز در مدل کیفی مانند سرعت جریان و داده های بیلان آب در هر یک از گره های مدل عمل می کند. به همین جهت مدل و همچنین گزارش فنی مدل ریاضی جریان باید با دقت کامل تهیه شده و در دسترس باشد تا بتوان از آن به سهولت در روند تهیه مدل کیفی استفاده کرد.
پس از این مرحله، مدل مفهومی آلودگی آبخوان باید تهیه شود. این مدل با توجه به آنچه در طبیعت وجود دارد، مانند مولفه های جریان، فرآیند حمل مواد، زمین شناسی و خصوصیات طبیعی آبخوان، قاعدتا باید طوری تهیه شود که معرف کاملی و یا حداقل نسبتا کامل از سامانه باشد. در نتیجه، تهیه مدل مفهومی نیز بر اساس مطالعات پایه کیفیت آب زیرزمینی صورت می گیرد. مدل مفهومی به طور خلاصه می تواند شناخت اولیه و مناسبی از سامانه کیفی آبخوان ارائه دهد. پارامتر های هیدرودینامیک آبخوان، ضرایب پخشیدگی نوع آلاینده ها و ورودی و خروجی مواد محلول در سامانه آبخوان، از مواردی هستند که با استفاده از مطالعات پایه، در تهیه مدل مفهومی و بر اساس آن در تهیه مدل ریاضی می تواند بسیار موثر باشد.
آنچه در این مرحله و حتی در مرحله انجام مطالعات پایه باید به آن دقت کرد، بررسی داده های موجود و کیفیت آن و انجام آنالیز های آماری مناسب جهت مطمئن شدن از ارقامی است که بعدها به عنوان ورودی های مدل نقش موثری دارند، این مرحله از مراحل حساس و وقت گیر فرآیند مدل سازی می باشد.
پس از انجام این مرحله، در گام بعدی معادلات پایه آلودگی آب های زیرزمینی که مبنای مدل ریاضی می باشد، باید مورد بررسی قرار گیرد که این معادلات، بر اساس تحقیقاتی که در مراکز دانشگاهی و تحقیقاتی دنیا در مورد آلودگی انجام شده است، تهیه شده اند و هر یک از معادلات در نظر گرفته شده در یک مورد خاص، حاصل سال ها تلاش اکیپ های مختلف تحقیقاتی می باشد. با این وجود در این مرحله شخص مدل ساز باید شناخت کاملی نسبت به معادلات آلودگی در آبخوان را داشته باشد.
در گام بعدی با توجه به مدل مفهومی و معادلات حاکم بر جریان کیفی آبخوان و همچنین اهداف مدل سازی، در صورت امکان و داشتن بودجه، وقت کافی و اکیپ قوی و توانا به بسط و توسعه یک نرم افزار پرداخته می شود. نرم افزاری که بتواند نیاز های مدل سازی را تامین کند. در اکثر مواقع به دلیل عدم وجود شرایط فوق و با توجه به اینکه نر مافزارهایی با قابلیت و کارآیی مناسب وجود دارند، لذا می توان از آنها استفاده کرد. بنابراین در این مرحله، از بین مدل های موجود، باید نرم افزار مناسبی جهت مدلسازی انتخاب شود.
پس از انتخاب مدل، بر اساس طبیعت سامانه آبخوان و همچنین اهداف مدل سازی منطقه به شبکه های کوچک تقسیم می شود. پس از آن شرایط مرزی با توجه به خصوصیات زمین شناسی، نحوه انتقال مواد، شرایط اولیه (برای مدل سازی در حالت غیرماندگار) تعیین می شود. با معلوم بودن موارد فوق، آمار و اطلاعات، پارامتر های مورد نیاز به مدل کیفی داده می شود.
پس از اینکه این مرحله با دقت و حوصله به نحو احسن انجام گرفت، مدل آماده اجرا و راه اندازی می باشد. بنابراین در گام بعدی مدل اجرا می شود و پس از اجرا، تنظیم و تطبیق پارامتر های مدل با آبخوان مورد نظر صورت می گیرد. بدیهی است که این مرحله نیز در دو حالت ماندگار و غیر ماندگار انجام می شود. در ادامه این گام، با توجه به اهمیت تعیین اثر هر یک از پارامترها در نتایج مدل، انجام آنالیز حساسیت ضروری و لازم می باشد. این کار به خصوص در مدل های کیفی به دلیل عدم اطمینان از پارامترها و ضرایب موردنیاز در مدل، از اهمیت بالایی برخوردار است که می تواند تاثیر زیادی بر روی نتایج حاصل از مدل داشته باشد و در نتیجه زمانی که بخواهیم از مدل کیفی در جهت مدیریت و تصمی مگیری در مورد آبخوان استفاده شود ، انجام آنالیز حساسیت و آگاهی از اثر پارامتر های مختلف بر روی مدل لازم است.
پس از تحلیل حساسیت مدل تهیه شده باید صحت سنجی شود. به این صورت که بعد از هر سال مدل، برای سه سال و یا حداقل یک سال با گام زمانی ماهانه و داده های مشاهد های ارزیابی شود. در صورتی که ارزیابی مثبت بود این مدل، آماده استفاده جهت مدیریت آلودگی و پیش بینی اثرات آلاینده ها در آینده آبخوان می باشد که در سال های آینده با وجود آمار و اطلاعات بیش تر، مدل را می توان به روز کرده و از آن جهت کاربردهای مدیریتی استفاده کرد.
در انتهای این بخش و پس از به دست آوردن نتایج و بحث و تفسیر آن، گزارش فنی مدل همراه نقشه ها باید تهیه شود.
فلوچارت و روند مدل سازی کیفی آب های زیرزمینی در زیر ارائه شده است:
شناسه تلگرام مدیر سایت: SubBasin@
نشانی ایمیل: behzadsarhadi@gmail.com
(سوالات تخصصی را در گروه تلگرام ارسال کنید)
_______________________________________________________
در منابع آب
نظرات (۰)