هوش مصنوعی می‌تواند ابزاری مکمل و مفید برای تحقیق، ایده‌پردازی و اصلاح مقالات باشد، اما کیفیت یک مقاله خوب همچنان به تخصص، درک موضوع و قضاوت انسانی نیاز دارد. تلفیق هوش مصنوعی و دانش انسانی بهترین نتیجه را ارائه می‌دهد. استفاده از هوش مصنوعی برای نوشتن یا بهبود مقالات می‌تواند ابزار بسیار مفیدی باشد، اما به دلایل زیر تضمین‌کننده کیفیت یک مقاله خوب نیست:

در پروژه‌ای که در دانشگاه تنسی و با حمایت مالی سازمان حفاظت محیط‌ زیست ایالات متحده آمریکا انجام شد، مجموعه‌ای گسترده از مطالعات برای ارزیابی تأثیرات استفاده شهری از زمین بر تغذیه آب زیرزمینی صورت گرفت. این مطالعه شامل مدل‌سازی آب سطحی و شبیه‌سازی یکپارچه آب زیرزمینی با استفاده از داده‌های میدانی جامع جمع‌آوری‌شده طی یک دوره زمانی طولانی بود. ابزارهای مورد استفاده برای برآورد اجزای تراز آبی در منطقه آزمایشی با نام حوزه شهری جکسون-تنسی متمرکز شدند. این حوزه به عنوان یک حوضه بسته شهری کوچک در حاشیه سفره آب زیرزمینی مهم ممفیس شناخته می‌شود.

هوش مصنوعی جایگزین MODFLOW نخواهد شد، بلکه به‌عنوان یک ابزار قدرتمند در کنار آن به کار گرفته خواهد شد. ترکیب این دو می‌تواند مدل‌سازی آب زیرزمینی را سریع‌تر، دقیق‌تر و موثرتر کند. استفاده از MODFLOW یا نرم‌افزارهای مشابه در آینده به طور کامل توسط هوش مصنوعی (AI) منسوخ نخواهد شد، بلکه تکامل خواهد یافت و مکمل آن خواهد شد. دلایل این موضوع را می‌توان به شرح زیر توضیح داد

در یک پروژه در یک منطقه نزدیک به ناحیه عسلویه در جنوب کشور ایران، چالش اصلی که ماندگاری جریانات ناشی از بارش های سیلابی در مجموعه ای از انبارها و مخازن ساخت یافته بود، مورد بررسی قرار گرفت. ماندگاری جریان به صورت دریاچه های کوچک سطحی با توزیع متفاوت از منظر شکل گیری در هر بارش بود. پرسش اصلی در این پروژه بعد از آن شکل گرفته بود که زهکش ها و کانال های تعبیه شده در این ناحیه که آب را به سمت دریافت منتقل می کرد، بعد از یک بارش شدید، به صورت آنچه پیشتر تصور شده بود، قادر به خروج آب از ناحیه نبود. بنابراین طرح بازنگری و اصلاح شبکه جمع آوری آب های سطحی این منطقه مورد پرسش قرار گرفته بود.

زمینه‌هایی که نیازمند همدلی، خلاقیت اصیل و درک انسانی هستند، کمترین شانس را برای جایگزینی توسط AI دارند. بر همین اساس، افرادی که در این حوزه‌ها تخصص دارند، در آینده مزیت بیشتری خواهند داشت. ترتیب زمینه‌هایی که هوش مصنوعی در آن‌ها شانس کمتری برای پیشرفت دارد، با توجه به ضعف‌های ذاتی AI (مانند عدم خلاقیت اصیل، ناتوانی در همدلی و درک انسانی) به شرح زیر است:

در پروژه‌ای برای شبیه‌سازی سیلاب در یکی از حوضه‌های آبریز منطقه Yingcheng در Xiaogan، جنوب چین، یک چالش خاص مشاهده شد: روند افزایش شدت جریان‌های سیلابی رودخانه. این منطقه که با تشکیلات متراکم کارستی و کوه‌های مخروطی شکل (sugarloaf mountains) شناخته می‌شود، هنگام بارش‌های سنگین، مخازن زیرزمینی و حفره‌های متعدد آن به حالت اشباع می‌رسند. این موضوع به تخلیه غیرفرآیندی آب از این مناطق منجر می‌شود. به همین دلیل، اگر در چنین شرایطی یک رویداد بارشی دیگر رخ دهد، جریان آب در مسیر پایین‌دست تشدید می‌شود. این وضعیت می‌تواند حجم آب را، به‌ویژه در مناطقی مانند شهرستان پینگل (Pingle County)، به طور قابل توجهی افزایش دهد.

در پروژه‌ای که در منطقه نیوفاندلند در شرق کانادا انجام شد، این منطقه به دلیل ویژگی‌های فیزیوگرافی خاص خود، شامل زمین‌های نسبتاً مسطح، مورد تحلیل قرار گرفت. هدف اصلی، بررسی زمان‌بندی و توزیع رویدادهای شدید سیلاب در شبکه‌ای از آبراه‌ها، زمین‌های یخ‌زده، دریاچه‌ها و سدهای مخزنی بود. برای این منظور، مدلی بر اساس رویدادها در محیط HEC-HMS توسعه یافت. این مدل تمام عواملی که بر جریان تأثیر می‌گذارند را شامل می‌شد، از جمله تغییرات دما که بر ذوب برف تأثیر دارند، معادلات ذخیره‌سازی، دینامیک ورودی و خروجی سدهای مخزنی، جزئیات ساختاری سرریزها و دروازه‌های مخازن، تأخیر در مسیر جریان سیلاب، گستردگی انتشار سیلاب و اتلاف آب در حوضه‌های آبریز.

در زمینه مهندسی آب، هیدرولوژی و هیدرولیک، چندین مجله علمی معتبر و مشهور وجود دارد که به انتشار تحقیقات پیشرفته در این حوزه‌ها می‌پردازند. در ادامه لیستی از این مجلات آورده شده است. این مجلات از طریق پایگاه‌هایی مانند Scopus، Web of Science و Google Scholar قابل دسترسی هستند. برای انتشار مقالات در این مجلات، رعایت دستورالعمل‌های آن‌ها بسیار حائز اهمیت است:

 شواهد و مطالعاتی وجود دارد که نشان می‌دهند برداشت بیش از حد آب زیرزمینی می‌تواند به طور غیرمستقیم به وقوع زلزله‌های کوچک یا تغییرات در فعالیت لرزه‌ای منطقه منجر شود. این پدیده از طریق چند مکانیزم قابل توضیح است. اگرچه برداشت آب زیرزمینی نمی‌تواند زلزله‌های بزرگ ایجاد کند، اما می‌تواند زلزله‌های کوچک را تحریک کرده یا الگوهای لرزه‌ای منطقه را تغییر دهد. مطالعات بیشتر و پایش دقیق می‌تواند به درک بهتر این پدیده کمک کند.

در زمینه مهندسی آب، رساله‌ها و پایان‌نامه‌های معتبری در دانشگاه‌های برتر جهان نگاشته می‌شوند. برخی از این پژوهش‌ها به‌دلیل کیفیت علمی بالا و نتایج کاربردی گسترده در مقیاس جهانی مورد توجه قرار می‌گیرند. در زیر به برخی موضوعات کلیدی و محتوای متداول در این زمینه اشاره می‌شود:

فرونشست زمین، زنگ خطری جدی برای ایران، اکنون با نرخ بحرانی در تمامی استان‌ها در حال گسترش است. طبق گزارش‌ها، ۵ درصد از خاک کشور دچار فرونشست شده و استان‌هایی مانند کرمان و البرز، با فرونشستی تا ۴۰ سانتی‌متر در سال، از بیشترین آسیب‌ها رنج می‌برند. افت شدید سطح آب‌های زیرزمینی و کشاورزی غیراصولی از جمله عوامل اصلی این بحران هستند. درحالی‌که طرح‌های قانونی برای مقابله با این معضل در دستور کار قرار گرفته، کارشناسان تأکید می‌کنند که فقط پنج تا ده سال فرصت برای جلوگیری از مرگ آبخوان‌های کشور باقی مانده است.

اعتبار پایان‌نامه‌ها برای کاربرد در صنعت و کشاورزی بسته به کشور، نوع دانشگاه، ارتباطات دانشگاه با صنعت و نحوه‌ی سرمایه‌گذاری روی تحقیق و توسعه متفاوت است. کشورهایی که روی ارتباط مستقیم بین دانشگاه و صنعت تاکید دارند، معمولاً پایان‌نامه‌ها و رساله‌های دانشجویی را در زمینه‌های کاربردی با سرمایه‌گذاری و حمایت بیشتر به مرحله اجرا می‌رسانند. در ادامه، چند نمونه از کشورهایی که پایان‌نامه‌های دانشگاهی در آن‌ها بیشترین تأثیر و اعتبار در صنعت و کشاورزی دارند، آمده است:

پایان‌نامه و رساله در رشته مهندسی منابع آب باید دارای ویژگی‌های خاصی باشد که آن را از سایر مقالات و گزارش‌های علمی متمایز کند. داشتن این ویژگی‌ها به یک پایان‌نامه یا رساله کارشناسی ارشد یا دکتری در رشته مهندسی منابع آب اعتبار و کیفیت بیشتری می‌بخشد و می‌تواند در ارزیابی نهایی تأثیر مثبت بگذارد. برخی از این ویژگی‌ها عبارتند از:

نیروگاه‌ها در نواحی ساحلی به دلیل نزدیکی به منابع آب برای فرایندهای خنک ‌کننده و تولید انرژی، یکی از مهم‌ترین زیرساخت‌های حیاتی به ‌شمار می‌روند. در عین حال، به دلیل وجود سطح بالای آب زیرزمینی در این مناطق، مشکلاتی نظیر ورود آب به محل‌های حفاری و سازه‌های زیرزمینی نیروگاه‌ها بروز می‌کنند. به همین دلیل، استفاده از روش‌های زهکشی و Dewatering برای کنترل و مدیریت آب زیرزمینی از اهمیت بالایی برخوردار است. پروژه حاضر با هدف طراحی و اجرای سیستم Dewatering برای یک نیروگاه در محدوده نوار ساحلی دریای سرخ عربستان انجام شده است. این ناحیه با ویژگی‌های خاص زمین‌شناسی و هیدرولوژیکی خود، چالش‌هایی در زمینه مدیریت آب زیرزمینی ایجاد می‌کند که نیازمند استفاده از ابزارهای پیشرفته مدلسازی و شبیه‌سازی می‌باشد. در این راستا، نرم‌افزار GMS-MODFLOW به عنوان یکی از ابزارهای معتبر و پرکاربرد در زمینه مدل‌سازی جریان آب زیرزمینی انتخاب شده است. این نرم‌افزار با توانایی شبیه‌سازی دقیق وضعیت آبخوان‌ها، سطح آب زیرزمینی و تأثیرات اعمال روش‌های Dewatering، نقش مهمی در تحلیل و بهینه‌سازی این فرایند داشته است. هدف این گزارش، ارائه نتایج حاصل از شبیه‌سازی‌های انجام شده با GMS-MODFLOW، بررسی وضعیت آب زیرزمینی در محدوده پروژه، و ارائه راهکارهای موثر جهت کنترل و کاهش سطح آب زیرزمینی در محل توسعه سازه نیروگاه است.

تشخیص سیلاب در مناطق بیابانی به کمک تصاویر ماهواره ای. در مناطق بیابانی و خشک و نیمه خشک مانند ایران، تشخیص flash flood ها روی تصاویر ماهواره ای راداری کار راحتی نیست. علت آن هم  اینستکه به علت بار رسوبی بالا در زمان سیل، محدوه سیلابی انعکاسی در تصاویر  ایجاد می‌کند که مشابه مناطق اطرافش می‌شود. در نتیجه الگوریتم های رایج نمی‌توانند تمایز درستی بین محدوده سیل با محدوده اطراف آن ایجاد کنند.

نمودار چرخه بیلان آب نقش بسیار مهمی در مدیریت منابع آب کشور ایفا می‌کند و به دلایل زیر اهمیت ویژه‌ای دارد. در کل، نمودار چرخه بیلان آب به عنوان یک ابزار کلیدی برای مدیریت پایدار منابع آبی کشور، جلوگیری از کمبودها و کاهش اثرات منفی تغییرات اقلیمی ضروری است.

آورد کل رودخانه‌های حوضه آبریز هیرمند که از کشور افغانستان سرچشمه می‌گیرند حدود 10 الی 17 میلیارد متر مکعب در سال برآورد شده است؛ که از این میان سهم رودخانه هیرمند (در محل سد کجکی) حدود 6 میلیارد متر مکعب در سال برآورد شده است. شکل این اسلاید، برخی از مهم‌ترین سدها و سازه‌های آبی در حال بهره‌برداری و همچنین در حال احداث را در حوضه آبریز هیرمند در افغانستان نشان می‌دهد. طبق مطالعات صورت گرفته تاکنون، بیش از 19 طرح سازه‌ای و بهره‌برداری شامل سد، بند انحرافی و کانال انتقال آب و... در حوضه آبریز هیرمند احداث شده است که در حال بهره‌برداری هستند. 

بر اساس اطلاعات بخش آب سازمان ملل، در چهار کشور ترکیه، سوریه، عراق و ایران که از حوضه آبریز دجله و فرات سهیم هستند، در دو کشور سوریه و عراق هر دو نوع سهم حداقل و حداکثر منابع آب سطحی در مخازن سدها، کاهش و در ترکیه و ایران این مقدار نسبت به 20 سال گذشته روند افزایشی داشته است. با این حال این شاخص با توجه به آنکه صرفا بر اساس مساحت مخازن آب سدها می‌باشد، لزوما نمی‌تواند برای تخمین حجم آب کنترل شده در این کشورها ملاک مقایسه واقع گردد. بعلاوه سهم زیادی از حدود 40 تا 50 میلیارد متر مکعب منابع آب تجدیدپذیر سالانه این حوضه آبریز، در شکل‌های دیگر، نظیر رودهای دجله و فرات، تالاب‌ها و دریاچه‌های طبیعی و دیگر نوع منابع ذخیره می‌گردد. الگوی کلی توسعه با این وجود نشان دهنده این است که بیشترین کنترل جریان در یک دهه اخیر در ایران شکل گرفته است و کمترین آن در عراق.

نقشه فرونشست‌های تهران نشان می‌دهد این استان از فرونشست‌های وسیع و عمیق رنج می‌برد. لکه‌ای در جنوب و غرب کلانشهر تهران و لکه‌ای دیگر در دشت ورامین قرار گرفته و در اراضی کشاورزی این مناطق گسترده شده است. البته این پدیده فقط مزارع و باغ‌های تهران را تحت‌تأثیر قرار نداده و در هفت منطقه از مناطق ۲۲گانه تهران نیز ریشه دوانده است. زیرساخت‌هایی مثل خطوط راه‌آهن بین‌شهری، مترو، خیابان‌ها و مناطق مسکونی در معرض فرونشست قرار گرفته‌اند که این امر، ضرورت مقابله با این پدیده ایجادشده به‌دلیل بدمصرفی آب‌های زیرزمینی را به مسئولان گوشزد می‌کند. در این گزارش عوارض و عوامل احتمالی مؤثر بر فرونشست تهران در گفت‌وگو با «مهدی معتق»، استاد مرکز تحقیقات علوم زمین آلمان، مورد بررسی قرار گرفت که در زیر می‌خوانید.

با وجودی که اطراف کلانشهر مشهد چهار سد با کاربری تامین آب کشاورزی ساخته شده‌اند که حجم نرمال مخزن آن‌ها در مجموع به بیش از ۹۲ میلیون متر مکعب می‌رسد، باز هم دشت‌های اطراف آن شاهد حفر چاه‌های متعدد به‌منظور مصارف کشاورزی است. نتیجه آنکه هیولای خفته فرونشست بیدار شده و به زیرساخت‌های اقتصادی و فرهنگی خطه خراسان دست‌درازی می‌کند. در این رابطه مهدی معتق، استاد مرکز تحقیقات علوم زمین و دانشگاه لایپنیتز هانوفر ‌آلمان با بیان اینکه انتظار می‌رود سدها با اختصاص آب‌های سطحی به کشاورزان از فشار بر سرمایه‌های آبی سفره‌های زیرزمینی بکاهند، معتقد است که این سازه‌های عظیم و پرهزینه در ماموریت خود شکست خورده‌اند.

فرونشست زمین در مدل‌سازی آبخوان، به‌ویژه در مناطقی با استخراج بی‌رویه آب زیرزمینی، اهمیت زیادی دارد. این پدیده می‌تواند به دلیل تخلیه بیش از حد آب از لایه‌های آبخوان و کاهش فشار آب منفذی رخ دهد که در نتیجه، تخلخل لایه‌های زمین کاهش می‌یابد و منجر به نشست زمین می‌شود. در مدل‌های آبخوان، در نظر گرفتن فرونشست می‌تواند بر جنبه‌های زیر تأثیر بگذارد:

پمپاژ شدید آب زیرزمینی که قبلاً به طور کامل شناخته نشده بود، عامل تخریب سفره های زیرزمینی و فرونشست زمین در ایران است. ما از یک بررسی ماهواره ای با وضوح 100 متر از سال 2014 تا 2020 برای ارزیابی پیامدهای اخیر استفاده از آب های زیرزمینی در سراسر کشور استفاده می کنیم. نتایج نشان می دهد که تقریباً 56000 کیلومتر مربع (3.5٪) از مساحت کشور در معرض فرونشست زمین است که عمدتاً به آبیاری مرتبط است. 3000 کیلومتر مربع از این منطقه نرخ فرونشست بیش از 10 سانتی متر در سال را تجربه می کند. حوضه آبریز فلات مرکزی میزبان دو سوم سفره‌های آب‌های رو به کاهش کشور است و مکان‌هایی با نرخ بالاتر از 35 سانتی‌متر در سال فرو می‌روند. نتایج نشان می‌دهد که کاهش سالانه آب زیرزمینی 1.7 میلیارد متر مکعب (BCM) از سفره‌های زیرزمینی محدود و نیمه محدود، با تراکم غیرکشسانی طولانی‌مدت برای اکثر سفره‌ها تقریباً یک مرتبه بزرگ‌تر از پاسخ الاستیک فصلی آنها است. این امر بر از بین رفتن دائمی سفره های زیرزمینی تاکید می کند که پایداری منابع آب در سراسر ایران را به خطر می اندازد.