Vensim یک نرم افزار شبیه سازی است که توسط Ventana Systems ساخته شده است. این برنامه در درجه اول از قابلیت شبیه سازی مداوم (پویایی سیستم)، با برخی از قابلیت های گسسته و مدل سازی مبتنی بر عامل، پشتیبانی می کند. به صورت تجاری و بصورت رایگان "نسخه یادگیری شخصی" در دسترس است.

معرفی کلی نرم افزار Vensim

Vensim یک نرم افزار شبیه سازی است که توسط Ventana Systems ساخته شده است. این برنامه در درجه اول از قابلیت شبیه سازی مداوم (پویایی سیستم)، با برخی از قابلیت های گسسته و مدل سازی مبتنی بر عامل، پشتیبانی می کند. به صورت تجاری و بصورت رایگان "نسخه یادگیری شخصی" در دسترس است. Vensim یک رابط مدلسازی گرافیکی با نمودارهای stock و flow و causal loop، در بالای یک سیستم معادلات مبتنی بر متن در یک زبان برنامه نویسی اعلانی ارائه می دهد. این شامل یک روش ثبت شده برای ردیابی تعاملی رفتار از طریق پیوند در ساختار مدل، و همچنین یک زبان اضافی برای اتوماسیون آزمایش های کنترل کیفیت در مدل هایی به نام بررسی واقعیت است.

آب در جمهوری دموکراتیک خلق لائو برای زندگی و فرهنگ ضروری است. بیش از یک سوم تولید ناخالص داخلی و 75 درصد اشتغال حاصل از کشاورزی معیشتی است که وابستگی زیادی به بارندگی و رودخانه های لائوس دارد. به طور سنتی، جمهوری دموکراتیک خلق لائو (PDR لائوس) یک کشور غنی از آب در نظر گرفته می شد، اما افزایش تقاضا برای آب، به ویژه در فصل خشک، فشار بر منابع آب است. تغییرات آب و هوایی نیز بر منطقه تأثیر می گذارد، زیرا کیفیت آب تحت تأثیر افزایش دما و زیرساخت های آب در معرض خطر افزایش سیلاب ناگهانی است.

پروژه تقویت مدیریت منابع آب در افغانستان (SWaRMA) یک همکاری دو ساله بین دولت های افغانستان و استرالیا از طریق CSIRO است.

eWater با همکاری CSIRO از طریق این طرح از این طرح حمایت کرده است:

• تدوین مدل حوضه کابل.
• تهیه یک مدل در دسترس بودن آب در کل افغانستان.
• ظرفیت سازی در مدل سازی منابع آب با منبع eWater.

eo-learn یک بسته منبع باز برای پر کردن فاصله بین مشاهده زمین (EO) و یادگیری ماشین (ML) است، اما در نوت بوک Jupyter ما فقط داده های نمونه را ارائه می دهیم و نتایج را برای درصد کمی از کل منطقه نشان می دهیم بهره (AOI) - مسئله بزرگی نیست، در بهترین حالت متوسط ​​به نظر می رسد، و بالاتر از همه، از طرف ما کاملا مشخص است. قسمت سوم این مجموعه به شما وسیله ای برای انجام تمام محاسبات می دهد.

2.11 روشهای جستجوی عددی

روشهای تحلیلی کلاسیک به ندرت در مسائلی استفاده می شود که شامل شناسایی پارامترها باشد زیرا بسیاری از اوقات توابع هدف عبارات پیچیده ای دارند یا حتی نمی توان آنها را به صورت تحلیلی تعریف کرد.

در این موارد از روش های عددی برای ارزیابی بهترین پارامترها استفاده می شود. فرآیند محاسبات یک فرایند تکراری است. این از یک راه حل اولیه شروع می شود، که باید در مورد یک مشکل محدود یک نقطه عملی باشد. با تکرارهای پی در پی، توالی تقریبی تولید می کند که به یک نقطه مطلوب همگرا می شود (که بهینه کلی لازم نیست). جستجو هنگامی که برخی از معیارهای همگرایی مطلوب است متوقف می شود و آخرین نقطه واقع شده پیکربندی بهینه پارامترها را نشان می دهد.

کالیبراسیون پارامترها به عنوان شناسایی، ارزیابی، ارزیابی یا برآورد نیز شناخته می شود. در مدل های ریاضی یک سری پارامترها اتفاق می افتد، هر یک از آنها منعکس کننده تأثیر یک یا چند عنصر است که بر پدیده یا روند تحلیل شده عمل می کنند. اگر پارامترها معنای فیزیکی مستقیم نداشته باشند یا قابل اندازه گیری نباشند، تنها راه شناسایی تعیین آنها با روش های ریاضی است.

7.10 ارزیابی جریان طوفان

1.7.10. تعریف طوفان طراحی در مناطق شهری

از آنجا که به طور کلی، حوضه های آبریز شهری دارای مناطق بسیار وسیعی نیستند، بارندگی های سیل آسا (طوفان های بارانی) که معمولاً دارای مدت زمان کمی هستند، حداکثر جریان را تولید می کنند. به همین دلیل جریان شهری جریان طوفان باران نامیده می شود. طبق تئوری ایزوکرون در حوضه های کوچک، حداکثر پتانسیل در شرایطی تولید می شود که کل سطح حوضه آبریز در تشکیل تخلیه اوج سیل شرکت کند. زمان غلظت یا زمان تاخیر حوضه به طور کمی بیانگر این مشارکت است. در نتیجه، حداکثر تخلیه بالقوه فقط در مواردی حاصل می شود که مدت زمان طوفان باران مساوی یا بیش از زمان تاخیر حوضه باشد.

6.10 سنجش تخلیه 

1.6.10. اصول راه اندازی شبکه سنجش تخلیه شهری

طراحی شبکه هیدرومتری در مناطق شهری به گونه ای ساخته شده است که امکان تخمین کامل و سیستماتیک تخلیه آب در تمام راه های گردش خون را فراهم می کند. مثالی در شکل 6.10 آورده شده است.

5.10 اندازه گیری باران

1.5.10 ویژگی های اندازه گیری بارندگی در یک منطقه شهری

حل مسائل هیدرولوژی شهری به معنای استفاده از مجموعه ای از مدل های ریاضی از انواع رواناب بارندگی و کیفیت آب است. کاربرد هر یک از آنها به عنوان نقطه شروع بارش به عنوان مقدار کل و توزیع زمان آن در منطقه حوضه شهری تعریف شده است. ورودی بارش در مدل ها ممکن است هم به صورت بارندگی و ذوب برف یا ترکیبی از آنها باشد. از یک طرف، به دلیل اینکه مهمترین تأثیر در تشکیل سیل در منطقه حوضه شهری مربوط به بارندگی است، ذوب برف در اصطلاح عمومی بارندگی قرار می گیرد. از طرف دیگر، طوفان شدید باران بیشترین تأثیر را برای باران می گذارد زیرا مناطق شهری معمولاً از چند ده کیلومتر مربع تا حدود صدها کیلومتر مربع است (به استثنای شهرهای بزرگ که ممکن است هزاران کیلومتر مربع داشته باشند). در نتیجه، زمان تأخیر این حوضه ها از نظم برخی از ساعات است و بنابراین بارندگی های مورد علاقه از شدت و شدت قابل توجهی برخوردار هستند. به همین دلیل اصطلاح طوفان باران بیشتر مورد استفاده قرار خواهد گرفت.

4.10 تأثیر منطقه شهری در شکل گیری و گردش آب از بارندگی و ذوب برف

در مقایسه با حوضه های کوچک از مناطق روستایی، در مناطق شهری شرایطی برای افزایش شدت آب طوفان باران وجود دارد که هم مربوط به افزایش حجم آب و به ویژه تخلیه های اوج سیل است. سه دلیل برای این تشدید پتانسیل تولید سیل وجود دارد، یعنی:

3.10 تعادل آب در منطقه شهری

1.3.10. منابع شکل گیری و گردش آب در منطقه شهری

منابع زیر برای شکل گیری و گردش آب در منطقه شهری وجود دارد (Geiger et al. 1987; Maksimovic & Rodojkovic, 1986; Maksimovic et al., 1992):

• آب طوفان در مناطق روستایی و حومه ای شکل گرفته که به سمت مناطق شهری سرازیر می شوند.
• آب طوفان (به طور کلی آب منشأ برف) منحصراً در منطقه شهری تشکیل شده است.
• سیلابی که از رودخانه هایی سرچشمه می گیرد که در محدوده یا در محدوده شهری جریان دارند.
• طغیان آب ناشی از محل ایجاد باد در دریا یا دریاچه هایی با عمق کم در محدوده منطقه شهری است.

در پی انتشار برخی اخبار در تعدادی از رسانه‌ها درباره «مواجهه ۱۲ کلانشهر امسال با بحران تامین آب و شروع جیره‌بندی آب در شهر کرج» شرکت مهندسی آب و فاضلاب کشور توضیحاتی ارائه داد.

2.10 مدیریت یکپارچه منطقه شهری و اطراف آن

1.2.10. تأثیر آب موجود

وجود آب های طغیان گر غالباً تغییرات نامطلوب را در محیط ایجاد می کند. بنابراین، مخازن با هدف تأمین آب و یا محافظت از سیل ممکن است اثرات منفی داشته باشند، یعنی:

1.10 تعامل انسان - آب

1.1.10 معرفی

طی دهه های گذشته نوع بشر علاقه زیادی به مسئله استفاده از آب در محیط های شهری نشان داده است. تحت شرایط تمرکز در محل های زندگی شهری و تمایل مهاجرت ساکنان به شهرها، این بیش از حد شلوغ شده است و مسائل مربوط به آب در مناطق شهری و اطراف آن پیچیده تر است.

تأمین آب و سرویس بهداشتی به طور کلی با رشد شهرهایی که به مگاپالسی تبدیل می شوند مقابله می کند. در حالی که توزیع آب آشامیدنی و صنعتی و جمع آوری فاضلاب در چنین توده هایی اغلب مشکلاتی غیرقابل حل دارد، از لحاظ فنی و مالی شهرها نیز بر مناطق اطراف تأثیر می گذارند، زیرا آب باید از دور جمع شود و منتقل شود.

4.9 مدل های پیش بینی میانگین جریان ماهانه

فاصله جولای-نوامبر به عنوان یک دوره تابستان-پاییز در نظر گرفته می شود که مشخصه آن تغذیه رودخانه ها است که هم از ریزش باران و هم از طریق جریان آب زیرزمینی ناشی می شود. طبق مدل پیشنهادی Stanescu در سال (1984)، میانگین دبی ماهانه  از دو جز تشکیل شده است، یعنی میانگین تخلیه آبهای زیرزمینی رودخانه، Q_s و میانگین تخلیه حاصل از تغذیه باران Q_r (شکل 12.9). بنابراین، رابطه زیر نوشته شده است:

9.9 روشهای تعیین Q₃₄₇

1.3.9. روش مبتنی بر داده های ثبت شده در یک دوره طولانی

وقتی داده های ثبت شده در طی یک دوره کاملا طولانی وجود دارد، تخلیه Q₃₄₇ از منحنی مدت زمان محاسبه می شود، همانطور که در شکل 2.9 ارائه شده است.

2.9 روش های پیش بینی جریان کم

1.2.9. روش های منحنی recession

روش منحنی های recession امکان ارزیابی جریان کم را در یک لحظه پیش از شروع مقدار اولیه تخلیه در لحظه انتشار پیش بینی Q0 (0 = t) فراهم می کند. این رویه براساس قوانین recession است. قانون ساده recession مبتنی بر این مفهوم است که recession تحت برخی شرایط ایجاد می شود، که ممکن است با پوچی یک گردن آزاد همسان شود. recession یا توسط قانون نمایی ساده توصیف می شود یا از طریق قوانین recession تشکیل شده است.

1.9 معرفی

شناخت اطمینان از جریان کم و متوسط ​​برای اطمینان از یک مدیریت تعادل و تعدیل آب با حفظ همزمان عملکردهای حیاتی رودخانه ها ضروری است.

در این فصل ابتدا مدلهای ریاضی با هدف شبیه سازی فرایندهای رخداد جریان کم مورد بررسی قرار می گیرند. برخی از تعاریف ابتدا لازم است. سپس روش های اصلی برای تخمین جریان کم ارائه می شود. این موارد برای پیش بینی جریان کم یا محاسبه جریان کم جریان برای چند روز در طول سال به هیدرولوژیست ها ارائه می شود.

4.8 مدل های بزرگ حوضه آبریز

بیان شده است که در حوضه های بزرگ، همه فرایندهای دستیابی به سیل (یعنی: تشکیل رواناب، جریان یکپارچه سازی و مسیریابی موج سیلاب) یافت می شود. از این رو مدل های مورد استفاده در حوضه های بزرگ از ارزیابی هیدروگراف سیل در حوضه های آبریز با اندازه متوسط ​​که یکپارچه شده اند، شروع می شوند، زیرا در امتداد رودخانه ها شاخه ها به طور متوالی مداخله می کنند.

3.8 مدل های آبریز اندازه متوسط

1.3.8. مدل های مخزن

با توجه به طرح کلی مدل های مخزن ارائه شده در شکل 10.8، تغییر در زمان آب موجود برای تشکیل رواناب با رعایت عملکرد یک سری مخازن که سعی در ذخیره سازی ذخیره آب در حوضه آبریز در سطوح مختلف دارند، اصلاح می شود. این مخازن مطابق با قوانین مختلف پیشنهاد شده توسط نظریه های پدیده های ضمنی در تشکیل رواناب، آب ذخیره شده را پر و آزاد می کنند. آب حاصل از بارندگی به عنوان رهگیری بر روی برگ های سایبان ذخیره می شود و در ادامه روی سطح آبریز که به عنوان مخزن اول تصور می شود، می افتد. مخزن سطح اول آب ذخیره شده در سطحی را که تبخیر از آن کم می شود، شبیه سازی می کند. با رسیدن به یک آستانه، آب جریان اولین مخزن با جریان آب سطحی به شبکه رودخانه رهاسازی می شود.

آیا در پروژه SMS خود از ترکیبی از پیش بینی ها یا سیستم های مختصات استفاده می کنید؟ SMS امکان استفاده از داده ها را با انواع سیستم تصویر فراهم می کند. گفته می شود، هنگام استفاده از چندین سیستم تصویر، باید به نحوه وارد کردن داده ها و ادغام آنها در پروژه دقت شود. مشکلات می توانند با مخلوط کردن انواع خاصی از واحدهای فرافکنی، مانند متر و درجه قوس ظاهر شوند. همچنین، محدودیت هایی برای بازتولید هندسه های خاص، مانند شبکه های Quadtrees وجود دارد.