در هر مدل آب زیرزمینی، دانستن اینکه چه مقدار از آب های زیرزمینی برای استفاده در دسترس است سرنوشت هر پروژه ای را که برای این منطقه برنامه ریزی شده تعیین می کند. غالباً برای تعیین یک بودجه دقیق آب یا بیلان جریان، بخش مهمی از یک مدل است. MODFLOW می تواند بودجه جریان خود را محاسبه کند و همچنین می تواند از برنامه ZONEBUDGET برای محاسبه بودجه آب برای مناطق مختلف مدل استفاده کند. دانستن نحوه استفاده از بودجه جریان MODFLOW و برنامه ZONEBUDGET، ارزش مدل های ساخته شده در GMS را به شدت افزایش می دهد.

آیا تابحال مدلی را در GMS ساخته اید که از چندین مدل مفهومی استفاده می کند؟ انجام این کار چند مزیت را ارائه می دهد. با این حال، در هنگام انجام این کار، خطاهای احتمالی نیز وجود دارد. ما در مورد برخی از مزایای استفاده از چندین مدل مفهومی و اینکه باید مراقب آن باشیم، بحث خواهیم کرد. یک مدل مفهومی ممکن است شامل یک یا چند پوشش نقشه باشد. هر پوشش باید شامل اشیاء مشخصه ای باشد که ساختارهای اصلی مدل آب زیرزمینی مانند چاه ها، رودخانه ها یا شارژ را تعریف می کنند. همه چیز در مدل مفهومی را می توان در یک شبکه یا مدل MODFLOW ترسیم کرد.

در این پست شما به تمامی آموزش های مفید متنی و ویدیویی به همراه لینک های دانلود نرم افزار و فعال ساز نرم افزار GMS دسترسی خواهید داشت. نرم افزار GMS متشکل از ده ها مدل ریاضی برای اهداف شبیه سازی مختلف است که به صورت ماژولار در کنار هم گرد آمده اند. از مشهورترین این مدل های ریاضی که در ذیل نرم افزار GMS معرفی شده است، می توان به MODFLOW که برای شبیه سازی جریان آب زیرزمینی استفاده می شود اشاره کرد. لینک ها در این پست با هر بار ارائه محصولات جدید، به روز می شوند.

بسیاری از انواع شرایط مرزی MODFLOW (به عنوان مثال، سطح آب، رودخانه ها، نهرها، زهکشی ها) شامل یک پارامتر قابلیت انتقال هستند. MODFLOW از قابلیت انتقال استفاده می کند تا به دلیل تنش وضعیت مرزی مقدار آب در داخل یا خارج از مدل را تعیین کند.

هنگام استفاده از یک مدل مفهومی، نحوه محاسبه و وارد کردن اصطلاح هدایت بستگی به این دارد که آیا شیء ویژگی چند ضلعی، قوس یا نقطه‌ای است. قبل از توضیح کامل این موضوع، یک بررسی کوتاه از تعریف هدایت مناسب است.

مدل Arc Hydro Groundwater یک طرح نقشه برداری از پایگاه داده برای نشان دادن مجموعه داده های آب های زیرزمینی در ArcGIS است. مدل داده ها به بایگانی، نمایش و تجزیه و تحلیل داده های چند بعدی از آب های زیرزمینی کمک می کند و شامل چندین مؤلفه برای نمایش انواع مختلف مجموعه داده ها از جمله بازنمایی سفره های آب و چاه / گمانه ها، مدل های هیدروژئولوژیکی سه بعدی، اطلاعات زمانی و داده های مدل های شبیه سازی است.

Arc Hydro Groundwater Wiki یک سایت آنلاین پشتیبانی شده برای اسناد و مدارک مدل داده های Arc Hydro Groundwater است. ویکی طراحی مدل مدل داده های Arc Hydro و سایر مدل های داده ساخته شده در بالای آن را ثبت می کند.

ModelMuse یک رابط کاربری گرافیکی (GUI) برای سازمان زمین شناسی ایالات متحده (USGS) مدل هایMODFLOW 6 ،MODFLOW-2005 ، MODFLOW-LGR ،MODFLOW-LGR2 ،MODFLOW-NWT ،MODFLOW-CFP ،MODFLOW-OWHM ،MODPLH ،SUTRA ،MT3D-USGS و WellFootprint و مدل غیر USGS MT3DMS است. این بسته نرم افزاری یک رابط کاربری گرافیکی برای ایجاد پرونده ورودی و حمل و نقل برای PHAST و فایل های ورودی برای سایر مدل ها ارائه می دهد. در ModelMuse، داده های مکانی مدل مستقل از شبکه هستند، و داده های زمانی مستقل از دوره های استرس هستند. وارد کردن این داده ها به طور مستقل به کاربر این امکان را می دهد تا تفسیر مکانی و زمانی را دوباره تعریف کند.

با شروع از GMS 10.4 ،GMS می تواند پرونده های MODFLOW را برای استفاده با نسخه های دیگر MODFLOW صادر کند. نسخه ششم از MODFLOW شامل یک برنامه شی گرا جدید و چارچوب اساسی برای پشتیبانی از انواع مختلف مدل در همان شبیه سازی است.

روند انجام این کار مشابه با ذخیره فایل های متنی بومی است. در پنجره MODFLOW Global / Basic Package، گزینه ای برای ذخیره نسخه MODFLOW 6 وجود دارد. با انتخاب این گزینه ، هنگام اجرای MODFLOW از GMS، پرونده های MODFLOW 6 تولید می شوند.

برای بیش از 30 سال، برنامه MODFLOW توسط دانشگاهیان، مشاوران خصوصی و دانشمندان دولتی برای شبیه سازی دقیق، مطمئن و کارآمد جریان آب های زیرزمینی مورد استفاده قرار گرفته است. با گذشت زمان، افزایش علاقه به فعل و انفعالات آبهای سطحی و زیرزمینی، پالایش محلی با شبکه های تودرتو و بدون ساختار، جریان آب زیرزمینی کارست، حمل و نقل املاح و نفوذ آب شور، به تولید نسخه های بیشماری از MODFLOW منجر شده است. اگرچه این نسخه های MODFLOW اغلب بر اساس نسخه اصلی MODFLOW (قبلاً MODFLOW-2005) است، اما گاها ناسازگاری هایی وجود دارد که استفاده از آنها را با سایر نسخه های MODFLOW محدود می کند. در بسیاری موارد، توسعه این نسخه های جایگزین MODFLOW به دلیل ساختار برنامه زیرین چالش برانگیز بوده است، که برای شبیه سازی یک مدل جریان آب زیرزمینی منفرد با استفاده از یک شبکه معمولی MODFLOW متشکل از لایه ها، ردیف ها و ستون ها طراحی شده است.

تمام نیازها در یک مدل سازی آب های زیرزمینی

پروژه های آب های زیرزمینی روز به روز بیشتر و بیشتر می شوند - نیاز به نرم افزار مدل سازی با قابلیت های پیشرفته تر از گذشته نیز همواره پر رنگ تر احساس می گردد. FEFLOW بهترین کلاس را برای شبیه سازی جریان آب های زیرزمینی، آلاینده ها، سن آب های زیرزمینی و انتقال حرارت فراهم می کند. FEFLOW با رابط کاربری کارآمد و دامنه عملکرد و انعطاف پذیری در عین حال بی نظیر، به یک استاندارد در مدل سازی آبهای زیرزمینی پریمیوم در طی 35 سال گذشته تبدیل شده است.

نرم افزار GMS می تواند با استفاده از قالب پرونده FEFLOW ASCII مدل (*.fem) مش های عناصر محدود 2D و 3D را وارد و صادر کند. این امر امکان ساخت مش در GMS و صادرات آن را فراهم می کند تا بتوان از آن برای ساختن مدل در FEFLOW استفاده کرد. همچنین ، مش از یک مدل FEFLOW را می توان از FEFLOW صادر کرده و برای مشاهده، اصلاح و پردازش بعد از آن به GMS وارد کرد.

بعضی اوقات این اتفاق می افتد که شما یک مدل سه بعدی کاملاً توسعه یافته در GMS داشته باشید و نیاز به انتقال یک مجموعه داده از مدل سه بعدی به یک مدل 2D دارید. GMS روشی برای تبدیل یک مجموعه داده در یک شبکه سه بعدی به شبکه 2D فراهم می کند. از آنجا می توان مجموعه داده را به عنوان داده 2D برای استفاده در یک مدل 2D صادر کرد.

برای به دست آوردن یک مجموعه داده 2 بعدی از یک مجموعه داده 3 بعدی، موارد زیر را لازم دارید:

هنگامی که یک مدل GMS کامل دارید، می توانید از همان مدل برای ایجاد یک مدل پیش بینی استفاده کنید. از یک مدل پیش بینی کننده برای ایجاد پیش بینی ها بر اساس سناریوهای آینده فرضی استفاده می شود. به عنوان مثال ، ممکن است شما نیاز به ایجاد مدلی داشته باشید که پیش بینی می کند اگر آبخوان با افزایش جمعیتی از آبخوان در منطقه مدل، کرنش را تجربه کند.

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.

اگر شما برای استفاده از MODFLOW با GMS برای هر مقدار زمان که استفاده کرده اید، احتمالا متوجه شده اید که GMS از یک نسخه اصلاح شده از فایل های MODFLOW استفاده می کند. به طوری که فایل های MODFLOW را می توان با استفاده از رابط GMS به طور موثر استفاده کرد.

با این حال، زمانی وجود دارد که یک پروژه ممکن است نیاز به استفاده از فایل های مادری MODFLOW داشته باشد. این اغلب هنگام باز کردن یک پروژه MODFLOW که در ابتدا در GMS ایجاد نشده بود یا هنگام اشتراک پروژه با کسی که دسترسی به GMS ندارد، ضروری است.

پس از ایجاد نقاط مشاهداتی در GMS، آیا شما تا به حال نتایج حاصل از چاه های مشاهدات را بررسی کرده اید و تصور می کردید که درست نیستند؟ گاهی اوقات اتفاق می افتد که چاه های مشاهده ای ارزش های غلطی را به دست می دهند و یا به طور کامل از بین می روند. این می تواند به دلایل مختلف اتفاق بیفتد.

در حالی که در مطالب پیشین، ما درباره اصلاح خطاهای MODFLOW بحث کردیم. این پست سایت به طور خاص درباره استفاده از مدل Checker، خروجی خط فرمان MODFLOW و فایل خروجی مورد بحث قرار دارد. همچنین یک نکته در مورد چگونگی اصلاح مدل شما در هنگام خطا ارائه شده است.

در سال 2018، USGS نسخه MODFLOW 6 را منتشر کرد. این نسخه از MODFLOW از برنامه نویسی شی گرا برای ارائه پشتیبانی از چندین مدل در همان شبیه سازی استفاده می کند. مانند بسیاری از شما، سازدگان در Aquaveo هیجان زده بوده اند تا این پیشرفت جدید را دیده و از راه کارهای GMS برای ارتباط با این نسخه جدید MODFLOW شروع کنند.

آیا مدل MODFLOW شما دارای یک آبخوان محصور است؟ لایه aquifer محصور شده است به عنوان "آبخوان زیر سطح که با آب اشباع شده است تعریف می شود. لایه های مواد غیر قابل نفوذ هر دو بالا و پایین آبخوان هستند و باعث می شود تحت فشار قرار بگیرند به طوری که وقتی که چاه به آبخوان نفوذ می کند آب در بالای آبخوان بالا می رود. "

GMS گزینه های متعددی برای وارد کردن، خروجی گرفتن و اصلح داده های ارتفاع ارائه می دهد. گزینه های بسیار، گاهی اوقات می تواند هنگام انتخاب روش استفاده از آن گیج کننده باشد. اگر گاهی اوقات با داده های ارتفاعی کار کنید، به موفقیت می رسید، زیرا در این پست ما روش های مختلفی را می توانیم برای به دست آوردن اهداف خود از داده های ارتفاع استفاده کنیم. در زیر چندین راه وجود دارد که ممکن است شما به استفاده از داده های ارتفاع خود علاقه مند شوید.

آیا مدل MODFLOW ایجاد کرده اید و مایل به ترکیب ویژگی های زمین شناسی بین لایه های MODFLOW هستید؟

اولین قدم برای ایجاد یک ساختار جامد زمین شناسی است که باید استفاده شود. در GMS، ساختار جامد زمین شناسی نمایانگر چینه شناسی است که برای توصیف و تجسم سایت مورد استفاده قرار می گیرد. ساختار جامد زمین شناسی را می توان در هر یک از سه راه ایجاد کرد:

با انتشار GMS 10.4 (بتا)، مجموعه ای از ابزارهای جدید و پیشرفته برای وارد کردن و بارگیری فایل های لیدار در حال حاضر در دسترس است. ابزارهای جدید واردات را سریع تر انجام می دهند و بیشتر پردازش ها بر روی پرواز انجام می شوند به گونه ای که گزینه های صفحه نمایش لیدار تنظیم می شوند.

همانند نسخه های قبلی GMS، فایل های تک یا چند lidar نیز می توانند وارد شوند. با این حال، گزینه های موجود برای مدیریت داده های لیدار به طور قابل توجهی تغییر کرده اند، ارائه کنترل دقیق تر و گزینه های بیشتر که اجازه استفاده بهتر از داده های فایل لیدار را می دهد.