سابقه مدل سازی جریان آب زیرزمینی و برتری انواع مدل ها
سابقهی مدلسازی
سابقهی مدلسازی بسته به تعریفی که از مدل میتوان ارائه نمود متفاوت بوده، اما عمده مدلسازی به مفهوم امروزی مربوط به سالهای دهه 1950 به بعد میباشد. که از روشهای عددی خصوصاً تفاضل و المانهای محدود برای حل معادلات جریان و انتقال به کرات استفاده شده و برنامههای کامپیوتری متعددی برای حل این معادلات نوشته شده است. همزمان با توسعه علم کامپیوتر، برنامههای مذکور هم از نظر روشهای حل دستگاه معادلات جبری حاصله، هم از جهت قدرت اعمال شرایط مرزی گوناگون، هم از نظر ساده تر کردن مراحل اعمال ورودیها و دریافت خروجیها وغیره به حد بسیار مناسبی ارتقاء یافتهاند.
از اولین مدلسازیهایی که میتوان به آن اشاره نمود به سال 1954 که لورنبرگ روشی برای شبیه سازی مسئله حقیقی غیرخطی در روش حداقل مربعات را استفاده نمود. نمونه مذکور از قدیمیترین کاربردهای مدلسازی در علم هیدروژئولوژی است (آندرسون،1992). درسال1961 کروگر توزیع هدایت هیدرولیکی واقعی را به وسیله محاسبات مدل تعیین نمود(نکو آمال،1386). پس از آن در سال 1979 نیومن و یاکوتز روشی آماری برای هیدرولوژی آبخوان در راه حل معکوس را پیشنهاد نمودند (نیومن،1994). دراپر و اسمیت در سال 1981 کاربرد تحلیلهای پسرو را مورد ارزیابی قرار دادند. و مک آلیو در1982، آنالیز حساسیت مسئله معکوس در آبهای زیرزمینی را مطرح نمود(تاد و لاری مایز،2005).
در دهه 80 و قبل از آن میتوان به نمونههای متعدد دیگری اشاره نمود. اما سرانجام همهی این مطالعات ارائه مدل جریان آب زیرزمینی با استفاده از روش تفاضلهای محدود در سه بعد توسط سازمان زمین شناسی امریکا در سال1988بوده است. همانطور که مشاهده شد، نمونههای موجود در دهه 90 نسبت به زمان قبل بسیار چشمگیر بوده و با مطالعه در منابع گوناگون عملاً دهه 90 را میتوان دهه آغاز رشد مدلسازی دانست. سرانجام پس از ارائه دو کتاب "مادفلو، یک مدل سه بعدی تفاضل محدود برای مدلسازی آب زیرزمینی" (مک دونالد و هارباگ، 1998) و"کاربرد روشهای عددی در مدلسازی آبهای زیرزمینی همراه با برنامههای کامپیوتری به زبان فرترن" (جانسون و هارباگ، 1999) توجه بسیاری از مراکز علمی دنیا را به این این نوع مدلسازی جلب شد. درخلال همین سالها با به بازار عرضه شدن نسخههای جدید سیتسم عامل WINDOWS (پس از سال1995)، مانندWIN2000 ,WIN98, WIN 95 بعضی از شرکتهای خصوصی در آمریکا با تطبیق دادن مدلهای موجود آبهای زیرزمینی با این سیتسم عامل و بالا بردن جنبههای گرافیکی آنها و ارائه خدمات پس از فروش، نرم افزارهای مختلفی را در زمینه مدلسازی آبهای زیرزمینی تاکنون ارائه کردند.
اغلب مدلسازیها با استفاده از این بستههای نرم افزاری صورت پذیرفت. تعدادی از این برنامههای تجاری، کدهای MODFLOW ،MT3D و MODPATH را به عنوان محور نرم افزار به کارگرفته و با ارائه ابزارهای گرافیکی متنوع برای ورود دادههای اولیه تحلیل نتایج شبیه سازی را تکمیل میکنند. کاربرپسندترین نرم افزارهای موجود درجدول زیرآمده است.
- از همهی نسخههای مادفلو از جمله 88, 96, 2000 , 2005،NWT پشتیبانی میکند.
- بسیاری از بستههای مادفلو همچونBAS6, BCF6, CHD1, DE4, DRN1, DRT1, EVT1, ETS1, GHB1, GMG, HFB1 , HUF , LAK3 , LPF , MNW1, MNW2, NWT, OUT1, PCG2, RCH1, RIV1, SAMG, SFR2, SIP , SOR, STR1, WELL1&2, UPW, UZF1 را پشتیبانی میکند.
- هرمدلی که در مادفلو قابلیت اجرا داشته باشد در این نرم افزار نیز اجرا میشود.
- ازهمه بستههای نرم افزاری مرتبط با مادفلو از قبیل MODPATH, MT3DMS, RT3D, PEST, ZONEBUDGET پشتیبانی میکند.
- از همه ابزار کالیبراسیون دستی و اتوماتیک از قبیل PEST ,Parallel PEST ,Monte Carlo simulation ,Calibration targets plots and chartsبرخوردار است.
- شامل ابزارهای شبیه سازی استوکاستیک همانند Monte Carlo, Latin Hypercube, Gaussian Field, T-PROGS and Risk Analysis wizard for capture zone and transport analysis میباشد.
- از مدل های بزرگ از نظرشبکه سلولی و دورههای تنش پشتیبانی میکند.
- با نرم افزار GIS خوبی لینک شده و پایگاههای داده و شیپ فایل ها را مستقیما باز میکند. همچنین میتواند با ایجاد یک پایگاه داده قوی اطلاعات خود را ذخیره کند. برای تهیه گزارش نیز قابلیت تبادل داده با نرم افزار ARC Hydro Groundwater را دارد.
شناسه تلگرام مدیر سایت: SubBasin@
نشانی ایمیل: behzadsarhadi@gmail.com
(سوالات تخصصی را در گروه تلگرام ارسال کنید)
_______________________________________________________
نظرات (۰)