فراخوان مقاله: رخداد های شدید هیدرولوژیکی

رخداد های شدید هیدرولوژیکی، یعنی خشکسالی و سیل، خطرات طبیعی مهم جهانی هستند که تأثیرات پرهزینه ای بر جامعه و محیط زیست دارند. سیل و خشکسالی ناشی از برهم نهی فرایندهای مختلف در مقیاس های مختلف مکانی و زمانی است: فرایندهای فیزیکی در جو، حوضه های آبریز، سیستم های رودخانه ها و فعالیت های انسانی. با این حال، ویژگی های افراطی هیدرولوژیکی به دلیل تغییرات آب و هوایی و تغییرپذیری تغییر کرده است، به طوری که رویکردهای تشخیص، انتساب و فراوانی وقوع آنها نیاز به بازبینی دارد زیرا دیگر فرایندهای ثابت نیستند. برای برآورد دقیق تر افراط هیدرولوژیکی در شرایط غیر ثابت و نامشخص، نیاز به ارزیابی های جامع است. تجزیه و تحلیل فرکانس زمان، مدل سازی هیدرولوژیکی، تجزیه و تحلیل علل فیزیکی، تجزیه و تحلیل آماری چند متغیره و تجزیه و تحلیل عدم قطعیت ابزارهای قدرتمندی برای تشخیص، انتساب و تجزیه و تحلیل فراوانی افراط های هیدرولوژیکی غیر ثابت در شرایط آب و هوایی در حال تغییر است. هر دو حالت غیر ایستایی و عدم قطعیت تجزیه و تحلیل فراوانی رویدادهای شدید هیدرولوژیکی باید برای نشان دادن جایگزین های عملیاتی احتمالی فرض ایستایی در تجزیه و تحلیل فرکانس افراط هیدرولوژیکی یکپارچه شوند.

مدیریت زیرساخت های قدیمی و شبکه های بزرگ سیستم های آب چالش های بزرگی است که شرکت های آب در سراسر جهان با آن روبرو هستند. در سال 2021، تحقیقی به سرپرستی تیمی در دانشگاه ملل متحد، زیرساخت های فرسوده آب را به عنوان یک خطر جهانی در حال ظهور شناسایی کرد. اکثر راه حل های مهندسی برای مدیریت آب که امروزه هنوز مورد استفاده قرار می گیرد، مانند سدها و شبکه های فاضلاب، بین سالهای 1930 تا 1970 ساخته شده است. اینها در حال حاضر خطرات و چالش هایی را برای مدیران زیرساختی که در تلاش برای گسترش خدمات و پذیرش انقلاب دیجیتالی هستند ایجاد می کند.

ما در سایت بیسین، در یک بررسی آماری، از طریق پردازش داده های ماهواره های ناسا، به نتایجی رسیدیم که شاید یک درک بصری از آن برای همگان وجود داشته باشد. یکی از مهم ترین این نتایج این است که ایران دچار تنش آبی است نه خشکسالی به معنای عام آن. خشکسالی ها می توانند هیدرولوژیک، هواشناسی و... باشند که در جای خود نیاز به بررسی دقیق هستند. اما برای درک بهتر به نمودار زیر نگاه کنید.

این نمودار، خروجی پردازش ناسا از داده های ماهواره GRACE FO در مرکز JPL گودارد است که نشان می دهد از سال 2000 تا 2021 مقدار ضخامت آب معادل (در مقیاس کشور) از رقم 5/977 سانتی متر به 11/696- سانتی متر در انتهای دوره افت داشته است! به افزایش نمودار در سال 2019 که سیلاب های غیر منتظره کشور را فراگرفت توجه کنید.

این روزها که بسیاری از استان‌های کشور از جمله خوزستان، چهارمحال و بختیاری و سیستان و بلوچستان با تنش آبی روبه‌رو هستند، نقش سدسازی‌های بی‌رویه و اجرای طرح‌های انتقال آب در به وجود آمدن وضع موجود بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته است. در این شرایط یک کارشناس حوزه آب از مسدود شدن بخش اطلاعات مربوط به سدهای کشور در وبسایت شرکت مدیریت منابع آب ایران خبر داده و نسبت به از دسترس خارج شدن این اطلاعات انتقاد کرده است.

برای پروژه شبکه سه بعدی خود در GMS، آیا داده های متریال از مش سه بعدی یا هندسه دیگری دارید که در برنامه ای غیر از GMS ایجاد شده است؟ با استفاده از روشی که شامل ایجاد مواد جامد است که GMS می تواند از آنها برای اختصاص مواد استفاده کند، می توان این داده ها را به GMS وارد و به شبکه 3D خود متصل کرد. این کار با وارد کردن داده ها به عنوان گمانه و ایجاد مواد جامد از آنها انجام می شود. این پست بررسی می کند که چگونه می توانید داده های مواد را از یک شبکه سه بعدی بگیرید و آنها را به یک شبکه سه بعدی در GMS انتقال دهید.

در بخشهای مختلف بخش آب - از تصفیه خانه های آب گرفته تا نیروگاه های آبی تا پرورش آبزیان - تهیه و انطباق با خطرات به روشی برنامه ریزی شده بسیار کارآمدتر از واکنش در برابر خرابی بزرگ سیستم است. به همین دلیل، داشتن ابزارها و قابلیت پیش بینی و پاسخگویی قبلی به خطرات احتمالی کیفیت آب (و کمیت) می تواند ضمن کاهش هزینه ها، عملکرد محیطی را بهبود بخشد.

در راستای رفع مسائل و مشکلات بخش آب کشور، موسسه تحقیقات آب ایران اقدام به تعریف پروژه های تحقیقاتی و پژوهشی در سال 1400 در زمینه آب و حوزه های مختلف آن کرده است. نکته مهم آنکه طرح های مذکور برای انجام توسط و یا زیر نظر اساتید محترم دانشگاه های کشور تعیین شده است. فهرست ارائه شده در زیر دومین فراخوان می باشد که از تاریخ 31 خرداد 1400 در سامانه تدارکات الکتریکی دولت انجام خواهد شد.

مدل های آب زیرزمینی اغلب نیاز به مقابله با مقدار نسبتاً عدم قطعیت دارند، به ویژه هنگامی که مدل ها داده های کالیبراسیون محدودی در دسترس دارند. یک رویکرد مدل سازی تصادفی می تواند با استفاده از مجموعه ای از مدل ها برای برآورد احتمال برخی از نتایج خاص، یک گزینه مفید برای مقابله با این عدم اطمینان باشد و GMS چند ابزار و روش برای استفاده از این روش ارائه می دهد. در این پست برخی نکات و نکات در مورد مدل سازی تصادفی در GMS بررسی می شود.

دانشمندان ناسا برای درک چگونگی تغییر چرخه آب جهانی، 17 سال از مشاهدات ثقل سیاره ما را مطالعه کرده اند. میزان انتشار گیاهان و سطح زمین از رطوبت در هوا بین سالهای 2003 و 2019 در مقیاس جهانی افزایش یافته است. این فرآیندها در مجموع به عنوان تبخیر و تعرق شناخته می شوند و یک مطالعه جدید ناسا با استفاده از مشاهدات ماهواره های ثقل میزان آن را محاسبه کرده است.

پژوهشگران دانشگاه کانکوردیا در مجله نیچر هشدار دادند که افت سطح آب‌های زیرزمینی ایران به مرز بحران رسیده است. پژوهشگران همچنین بر این باورند که عاملی که مسائل را پیچیده‌تر می‌کند دولت ایران است که در سطح محلی و ملی فاقد تجهیزات لازم برای پرداختن به این بحران رو به رشد است.

هدایت هیدرولیک افقی، یکی از مهم ترین مشخصه های هیدرودینامیکی خاک است که در محاسبه فاصله های زهکشی زیرزمینی مورد نیاز بوده و در مطالعات زهکشی مورد توجه قرار می گیرد. روش های متعددی برای اندازه گیری صحرایی هدایت هیدرولیک اشباع خاک وجود دارد که اساس کلیه آنها بر اندازه گیری سرعت جریان افقی آب در خاک استوار است. بر حسب اینکه اندازه گیری سرعت جریان آب در خاک در زیر سطح ایستابی یا در بالای سطح ایستابی صورت گیرد، روشهای تعیین هدایت هیدرولیکِ نیز متفاوت خواهد بود. برای اندازه گیری در شرایط زیر سطح ایستابی، دو روش، بیش از سایر روش ها متداول و معمول است که یکی به روش چاهک و دیگری به روش حفره زیر لوله یا روش پیزومتری موسوم است. وقتی آب در محیط اندازه گیری نباشد، روش های چاهک معکوس یا پورشه، تزریق چاهک و روش موسوم به نفوذ سنج گلف به کار برده می شود. هدایت هیدرولیک قائم نیز در زهکشی اهمیت داشته و برای اندازه گیری آن، از روش تیوب یا روش استوانه استفاده می شود.

GMS Premium محصول شرکت کمپانی Aquaveo نرم افزاری با رابط کاربری گرافیکی و کاملاً قابل فهم است که قابلیت‌های فراوانی را در زمینه مدل‌سازی و شبیه‌سازی سه‌ بعدی آب‌های زیرزمینی در اختیار کاربرانش قرار می‌دهد. مدل‌های سه‌ بعدی ساخته شده توسط این نرم افزار در واقع سیستم واقعی آب‌های زیرزمینی را شبیه‌سازی می‌کند تا کاربر قادر به تجزیه و تحلیل، مدیریت و همچنین بررسی کنش‌ها و واکنش‌ها در یک سیستم هیدرودینامیکی باشد.

بسیاری از افرادی که مدل های تجربی و محیطی را استفاده کرده اند، تصور می کنند هیچ گاه قادر به استفاده عملی از آنها برای بهره مندی در دنیای واقعی نخواهند بود. درحالی که می دانیم توسعه سازه های عظیم و مدیریت یکپارچه جهانی آب، بدون ابزار کامپیوتری محال است. در این پست قصد دارم برای شما از توانمندی نرم افزار GMS و البته مدل شناخته شده MODFLOW در زیرمجموعه این نرم افزار، با ذکر یک نمونه اجرایی بگویم. در واقع این یکی از مدل سازی هایی است که برای یک محدوده آب زیرزمینی در سایت بیسین انجام دادیم. مجموعه وسیعی از داده ها و مطالعات برای پیش برد این مدل استفاده شد. نتیجه چیزی است که شرح آن خواهد رفت.

دانشمندان عمیق‌ترین چاه آبی دنیا را تا عمق 8 کیلومتری در بستر اقیانوس آرام حفر کردند. به گزارش آی‌ای، یک گروه مستقر در کشتی تحقیقاتی "کایمی"(Kaimei) که در سواحل ژاپن مستقر شده بود، حفره‌ای عمیق‌تر از هر عملیات حفاری بستر دریا در تاریخ در اقیانوس آرام حفر کرده است.

معمولاً لازم است بخشی از شبکه را در پروژه GMS خود اصلاح کنید. به همین دلیل، GMS چند ابزار و روش برای تصفیه قسمتهای شبکه فراهم می کند. در این پست برخی از گزینه های اصلاح شبکه های سه بعدی در GMS بررسی می شود. به طور کلی، هنگام ساخت شبکه در GMS، نمی خواهید شبکه ای بیش از حد تصفیه شده باشد، زیرا این امر باعث ایجاد مشکلاتی در اجرای مدل می شود. شما همچنین شبکه ای نمی خواهید که دارای سلول های بسیار بزرگ باشد تا بتواند اطلاعات حیاتی را از مکان های اصلی بدست آورد. برای حل این مسئله می توانید شبکه را در مکان های کلیدی اصلاح کنید.

برای مدیران عکس گرفتن با یک پروژه بتنی سدسازی بسیار زیباتر است تا عکس گرفتن با پروژه‌ای مرتبط با احیای آب‌های زیرزمینی! آنجا می‌تواند بگوید هزاران تن بتن و فولاد مصرف شده، ولی تغذیه مصنوعی و نجات یک دشت درحال نابودی، چه چیزی برای عکس گرفتن دارد؟ به این می‌گویند مدیریت سازه‌ای! دوست دارند حتما سازه‌ای بسازند تا در رزومه‌شان درج شود.

«دیگر نباید خشکسالی یا سیل را حادثه غیر مترقبه تلقی کنیم. باید بپذیریم خشکسالی یا ترسالی شدید همانند سیلاب‌ها همزاد با شرایط اقلیمی ایران هستند. باید با این شرایط سازگار شویم و برنامه‌ریزی‌ها و درک و آگاهی خود را با این وضع منطبق کنیم. به هر میزان که به این درک و معنا برسیم و آن را به رسمیت بشناسیم، می‌توانیم بر امنیت پایدار آب و برق متمرکز شویم.»

رییس مرکز ملی خشکسالی و مدیریت بحران سازمان هواشناسی ضمن تشریح آخرین وضعیت بارش‌ها و خشکسالی در کشور گفت: در این شرایط به مسئله پایداری سرزمین توجه کنیم و بی‌مهابا از آب‌های زیرزمینی استفاده نکنیم چراکه مشکل فرونشست زمین در کشور بسیار جدی است. احد وظیفه ضمن اشاره به اینکه از ابتدای سال آبی جاری تاکنون در کشور ۱۲۷.۱ میلیمتر بارش داشته‌ایم، اظهار کرد: این میزان نسبت به میانگین بلندمدت کشور حدود ۸۷ میلیمتر - ۴۱ درصد - کمتر است.

یک پژوهشگر آب گفت: سالانه حدود ۹۶ میلیارد متر مکعب در ایران آب مصرف می‌شود در حالی که کل منابع آب تجدیدپذیر کشور حدود ۹۰ میلیارد متر مکعب است، بنابراین از بحران آب عبور کرده‌ایم و به ورشکستگی آبی رسیده‌ایم. اردیهشت ماه مصطفی فدایی‌فرد در گفت‌وگو با خبرنگار اقتصادی ایلنا، در ارزیابی وضعیت خشکسالی و کم‌آبی در کشور اظهار داشت: موقعیت جغرافیایی ایران به گونه‌ای است که حدود ۸۵ درصد از وسعت کشور در منطقه خشک و نیمه‌خشک قرار گرفته است. مقدار بارش در ایران حدود یک‌سوم میانگین جهانی و میزان تبخیر آب در ایران حدود سه برابر متوسط جهانی است.