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.

آب زیرزمینی بزرگترین منبع آب شیرین جهان است و برای آبیاری و از این رو برای امنیت غذایی جهانی از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. در حال حاضر، پمپاژ آب های زیرزمینی ناپایدار بیش از شارژ بارندگی از رودخانه ها و آبراهه ها است که منجر به افت قابل توجهی در سطح آب های زیرزمینی و تلفات آب های زیرزمینی ناشی از ذخیره آن، به ویژه در مناطق با آبیاری شدید می شود. هنگامی که سطح آب های زیرزمینی افت می کند، تخلیه از آب های زیرزمینی به جریان ها کاهش می یابد، در جهت معکوس یا حتی به طور کامل متوقف می شود، در نتیجه کاهش جریان، با اثرات بالقوه مخرب بر روی اکوسیستم های آبزی است. در اینجا ما کاهش سطح آب های زیرزمینی که ناشی از پمپاژ آب های زیرزمینی است را به کاهش در گردش آب در سطح جهان پیوند می زنیم، و تخمین می زنیم که جریان های مهم محیطی - که برای حفظ اکوسیستم های سالم مورد نیاز هستند - دیگر پایدار نمی شوند. ما تخمین می زنیم که تا سال 2050، حدود 42 تا 79 درصد حوضه های آبخیزداری که در آن پمپاژ آب های زیرزمینی در سراسر جهان وجود دارد، 

آیا شما در تلاش برای اختصاص مواد به شبکه ای از مواد جامد هستید؟ در GMS، دستور Solids to MODFLOW ابزاری مفید برای این امر است، اما در همه موارد موفق نیست. این دستور گاه می تواند تغییراتی در چینه شناسی ایجاد کند. این فرمان همچنین با مدل هایی که از مش استفاده می کنند کار نمی کند.

خبر خوب این است که یک روش دیگر هم وجود دارد! دستور Classify Material Zones به شما امکان می دهد فقط با استفاده از چند مرحله، مناطق مواد را از مواد جامد به شبکه اختصاص دهید. گردش کلی کار برای انجام این کار به شرح زیر است:

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.

علت کاهش آب های زیرزمینی در بسیاری از مناطق جهان به طور گسترده ای به آبیاری نسبت داده شده است. با این حال، مکانیسم های علمی رسمی، مبتنی بر داده ها، از الگوهای آب های زیرزمینی طولانی مدت ارزیابی نشده است. در اینجا، ما اولین تجزیه و تحلیل علت اساسی را برای شناسایی "علل" الگوهای آب های زیرزمینی با استفاده از مزرعه های تولید برنج لوئیزیانا، ایالات متحده، به عنوان نمونه انجام دادیم. تجزیه و تحلیل ها، روند کاهش سطح تا 6 متر در سطح آب زیرزمینی را طی 51 سال نشان داد. ما دریافتیم که هیچ یک از موارد، الگوهای آب زیرزمینی را برای همه موراد توجیه نمی کند. ارتباط علت و معلولی بین آب های زیرزمینی و منطقه برداشت شده، تعداد چاه های آبیاری، کل بارش های تابستان و خشکسالی مشاهده شده. ارتباطات دو جهته بین آب زیرزمینی و عملکرد برنج مشاهده شد، و نشانگر بازخورد بین هر دو سری زمان است. ارتباط علت و معلولی بین آبهای زیرزمینی و بسیاری از عوامل وجود دارد که در آن رابطه همبستگی معنی داری وجود داشته است، و نشان دهنده اهمیت استفاده از روابط مستحکم نسبت به همبستگی های توهم آور برای کشف علت است. این نتایج درک ما از پویایی آب زیرزمینی را پیش می برد و می تواند ارتباط کلیدی بین غذا و آب های زیرزمینی را نشان دهد.

مدیریت آبهای زیرزمینی جنبه های کمی و کیفی را در نظر می گیرد. توسعه شهری در کشورهای نوظهور با خدمات بهداشتی مطابقت ندارد و گاهی اوقات منبع آب نیز محل دفع فاضلاب است. این یک آموزش سریع در مورد شبیه سازی گروهی از تأثیر الاستیک بر روی چاه آب در نیجریه است. شبیه سازی با MODFLOW و MT3DMS در شرایط گذر بیش از 70 سال انجام شده است.

یک آموزش جالب برای تبدیل یک مدل جریان آب زیرزمینی عددی سه‌بعدی که با MODFLOW به یک مدل 2D سبک انجام شده است. مورد مطالعه، یک مدل جریان آب زیرزمینی از نشت سد است که با گسسته سازی افقی از 50 تا 12.5 متر و 21 لایه انجام می شود. آموزش شی و مکانی مجموعه داده های آموزشی همراه با برخی بحث در مورد ساخت مدل و گسسته سازی.

مدل سازی آب های زیرزمینی می تواند در مقیاس های زمانی و مکانی مختلف انجام شود ، از یک آزمایشگاه تا یک حوضه کامل ، از حالت پایدار تا هزاران سال. هر الزام مدل سازی دارای یک تفسیر خاص و تنظیم شرایط مرزی است. این آموزش در مورد نمونه ای از مدل سازی آب های زیرزمینی منطقه ای در حوضه آند در شرایط پایدار است ، این آموزش کل مجموعه مراحل مدل سازی را به عنوان تولید شبکه و واردات ارتفاع و همچنین شبیه سازی مدل و ارزیابی نتیجه را در بر می گیرد. مدل سازی عددی در نرم افزار منبع باز به عنوان MODFLOW با Model Muse انجام شد که هر دو توسط USGS تهیه شده اند.

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:

آیا در نصب GMS ،SMS یا WMS مشکلی دارید؟ در اینجا سه ​​مسئله نصب مشترک وجود دارد و چگونگی غلبه بر آنها.

موارد اصلی هنگام استفاده از ماشین های مجازی انتخاب نوع صحیح نصب است. قفل های تک کاربره با محیط های مجازی سازگار نیست. اگر می خواهید XMS را با یک قفل تک کاربره نصب کنید و یک ماشین مجازی شناسایی شود، XMS نصب نخواهد شد. برای حل این مشکل به قفل شبکه احتیاج دارید. قفل های شبکه طوری طراحی شده اند که با ماشین های مجازی قابل استفاده هستند. قفل های تک کاربره قابلیت استفاده به عنوان قفل شبکه را ندارند.

نحوه انجام مدل سازی آب های زیرزمینی (یا هر مدل سازی) در مدت زمان کمتری

از آنجا که زمان اهمیت دارد و همه اکنون نتایج و راه حل های خود را می خواهند، مدل سازان آبهای زیرزمینی (یا هر سازنده مدل منابع آب) باید فکر کنند که چگونه می توانند با مدت زمان محدود موجود، کارهای بیشتری انجام دهند. این یک بازسازی، مهندسی مجدد، مفهوم سازی جدید از نه تنها آنچه ما انجام می دهیم، بلکه اینکه چگونه انجام می دهیم است، و در پایان از نتایج اصلی خوشحال می شویم و نتایج ثانویه از کار مدل سازی خود به دست می آوریم.

از سوی پژوهشگران جهاددانشگاهی شهید بهشتی صورت گرفت

جهادگران پژوهشکده علوم پایه کاربردی جهاددانشگاهی واحد شهید بهشتی موفق به تفکیک و تعیین منشاء آلودگی نفتی از آبخوان منطقه ری شدند.

دکتر سعید میرزایی، رییس این پژوهشکده گفت: گروه زمین شناسی محیطی پژوهشکده علوم پایه کاربردی جهاددانشگاهی واحد شهید بهشتی طرح پایلوت زیست پالایی آلودگی نفتی آب زیر زمینی به کمک فناوری سد بیولوژیکی را به اتمام رسانده و با دستیابی به دانش فنی لازم، به عنوان مشاور پاکسازی آلودگی نفتی آب زیر زمینی در منطقه صنعتی ری انتخاب 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.

GMS به شما اجازه می دهد تا از تعدادی از بسته های حاشیه سرصفحه MODFLOW در انواع مختلف (GHB، RIV، STR، SFR، و غیره) برای نشان دادن جریان در داخل یا خارج از مدل خود استفاده کنید. این بسته ها اغلب به ظاهر مشابه هستند. برای تفاوت بین آنها، در اینجا چند مورد از این بسته ها را مورد بحث قرار می دهیم.