دانشمندان برای جبران منابع آب زیرزمینی از یک جفت ماهواره جدید استفاده می کنند. در جنوب غربی نبراسکا، شکوفایی حاصل از آبهای زیرزمینی رو به افول است. در دهه 1970، فناوری نوین آبیاری امکان پرورش ذرت را فراهم کرد که بسیار سودآورتر از گندم دیم است، در این منطقه شنی. کشاورزان به آنجا نقل مکان کردند، چاه هایی حفر کردند و مزارع ذرت جدید کاشتند. اما در اواخر دهه 1970، سطح آبهای زیرزمینی در حال کاهش بود. سی سال بعد، با کم شدن مزارع و ترک خانواده ها به مراتع سرسبز، شهرها کمرنگ می شوند.

آب معادل برف (SWE) یک اندازه گیری معمول برف است. این مقدار آب موجود در ساختار برف است. می توان آن را به عنوان عمق آب تصور کرد که اگر به طور فوری کل کیسه برف را ذوب کنید، که از نظر تئوری نتیجه می شود. به عنوان مثال، تصور کنید یک استخر وجود دارد که با 36 اینچ برف پودری جدید با 10٪ تراکم آب برف پر شده است. اگر بتوانید تمام برف ها را به طرز یکجا به آب تبدیل کنید، یک حوضچه آب با عمق 3.6 اینچ برای شما باقی می ماند. در این حالت، SWE کیسه برفی شما برابر با مقدار زیر است:

چالش

منابع آب شیرین ما محدود است و با فشارهای فزاینده ای از تنوع آب و هوا، آلودگی، رشد جمعیت و رقابت از بسیاری از مصارف روبرو است. همزمان با افزایش اهمیت و پیچیدگی عملیات مدیریت آب، چالش های مربوط به انطباق نظارتی، مدیریت ریسک، بهینه سازی هزینه و پایداری خدمات آب، نیاز و تقاضا برای استفاده از راه حل های نوآورانه مدیریت منابع آب را تقویت می کنند.

استارت آپ (به انگلیسی: Startup یا Start-up) را به فارسی به شرکت نوپا ترجمه کرده‌اند.

اگر چه در تعریف استارت آپ بر این مسئله تاکیدی وجود ندارد که حتماً فعالیت آن در حوزه تکنولوژی یا فن آوری اطلاعات باشد، اما به دلیل اینکه بسیاری از استارت آپ ها در سالهای اخیر، حول این زمینه‌ها شکل گرفته‌اند، گاهی در تعریف استارت آپ به این مسئله هم اشاره می‌شود که استارت آپ باید در حوزه فن آوری‌های نوین فعال باشد. البته ما در متمم، بر اساس ادبیات اصلی مدیریت – و نه معنای رواج یافته – هر نوع فعالیت نوپا را استارت آپ در نظر می‌گیریم.

کشورهای در حال توسعه با رشد شهرهای به اصطلاح بی قاعده رنج می برند. کمبود زیرساخت های اساسی و مدیریت ناکافی رشد شهری منجر به بروز مشکلات سیلاب شهری می شود. مفهوم خطر ترکیبی از احتمال وقوع خطر با عواقب وارده به یک سیستم است. بنابراین، چندین امکان اقدام در کاهش خطر سیل وجود دارد: کاهش خطر و / یا آسیب پذیری سیستم. در این زمینه، هر دو اقدامات ساختاری و اقدامات غیر ساختاری ممکن است مورد استفاده قرار گیرند. اقدامات ساختاری سنتی غالباً با کانال کشی رودخانه ها، دایک ها و سدها همراه است. در دهه های گذشته، مفاهیم سیستم های زهکشی پایدار بوجود آمده اند که تمایل دارند رواناب منابع را کنترل کنند. اقدامات ذخیره سازی و نفوذ برای کاهش تأثیر روند شهرنشینی بر چرخه هیدرولوژیکی برنامه ریزی شده است. نقشه برداری از سیل، تنظیم کاربری اراضی و سازه های ضد سیل در این زمینه به عنوان اقدامات غیر ساختاری ظاهر می شود.

چرا با نرم افزار SMS برای TUFLOW؟

SMS یک رابط سفارشی برای مدل TUFLOW فراهم می کند که یک روش ساده برای تنظیم پارامترهای مدل و یک رابط کاربری گرافیکی برای اجرای مدل و تجسم نتایج ارائه می دهد. داده های پس زمینه را از منابع مختلف از GIS تا CAD جمع آوری کنید و از پایگاه داده های بی شماری از نقشه ها، تصاویر و داده های ارتفاع به داده های آنلاین دسترسی پیدا کنید. پیامک به شما امکان می دهد با بهره گیری از گرافیک بهینه شده OpenGL و ایجاد عکس های واقع گرایانه و انیمیشن برای پاورپوینت، چاپ و ارائه های وب، با سه بعدی واقعی ارتباط برقرار کنید.

مدل سازی رایانه ای در زمینه منابع آب سابقه طولانی دارد. بسیاری از مدلهای پیچیده با کدر بودن و بیش از حد بلند پروازانه در تلاش برای "بهینه سازی" راه حل های مشکلات زندگی واقعی، دچار مشکل شده اند. تجربه نشان می دهد که بهترین روش ساخت ابزاری ساده و انعطاف پذیر برای کمک به کاربر مدل است اما جایگزین آن نیست. WEAP نمایانگر نسل جدیدی از نرم افزار برنامه ریزی آب است که با بهره گیری از توانمندی رایانه های شخصی امروزی، به متخصصان آب در همه جا امکان دسترسی به ابزارهای مناسب را می دهد.

با استفاده از اصل اساسی حسابداری تعادل آب، WEAP در سیستم های شهری و کشاورزی، زیرحوضه های منفرد یا سیستم های پیچیده رودخانه قابل استفاده است. علاوه بر این، WEAP می تواند طیف گسترده ای از مسائل، به عنوان مثال، تجزیه و تحلیل تقاضای بخشی، صرفه جویی در مصرف آب، حقوق و اولویت های تخصیص آب، شبیه سازی آب زیرزمینی و جریان جریان، عملیات مخزن، تولید برق آبی و تقاضای انرژی، ردیابی آلودگی، الزامات اکوسیستم و مزایای پروژه را برطرف کند.

RiverTools 4.0 یک برنامه GIS کاربر پسند برای تجزیه و تحلیل و تجسم زمین دیجیتال، حوزه های آبخیز و شبکه های رودخانه ای است. یکی از قدرتمندترین ویژگی های RiverTools توانایی آن در استخراج سریع الگوهای شبکه زهکشی و تجزیه و تحلیل داده های هیدرولوژیکی از DEM های بسیار بزرگ (مدل های ارتفاعی دیجیتال) است. با استفاده از RiverTools می توانید تجزیه و تحلیل جامع، شروع به پایان کار یک شبکه آبخیزداری، زیر حوضه و شبکه رودخانه را در کسری از زمان مورد نیاز با نرم افزار GIS به صورت تخصصی انجام دهید. RiverTools اندازه گیری دقیق مشخصات رودخانه و حوضه مانند منطقه بالادست، طول کانال، افت ارتفاع، شیب و انحنا با استفاده از مدل بیضوی زمین را انتخاب می کند. RiverTools ترسیم مرزهای حوضه آبریز و محاسبه پارامترهای مختلف حوضه و زیر حوضه را آسان می کند. RiverTools می تواند داده ها را از سایر برنامه های GIS مانند ArcView ESRI (از طریق پشتیبانی از shapefiles، BIL، FLT، GeoTIFF) و با سنجش از دور، سیستم های پردازش تصویر مانند ENVI (محیط برای تجسم تصاویر) وارد و صادر کند.

RiverTools 4.0 یک برنامه GIS کاربر پسند برای تجزیه و تحلیل و تجسم زمین دیجیتال، حوزه های آبخیز و شبکه های رودخانه ای است. یکی از قدرتمندترین ویژگی های RiverTools توانایی آن در استخراج سریع الگوهای شبکه زهکشی و تجزیه و تحلیل داده های هیدرولوژیکی از DEM های بسیار بزرگ (مدل های ارتفاعی دیجیتال) است. با استفاده از RiverTools می توانید تجزیه و تحلیل جامع، شروع به پایان کار یک شبکه آبخیزداری، زیر حوضه و شبکه رودخانه را در کسری از زمان مورد نیاز با نرم افزار GIS به صورت تخصصی انجام دهید. RiverTools اندازه گیری دقیق مشخصات رودخانه و حوضه مانند منطقه بالادست، طول کانال، افت ارتفاع، شیب و انحنا با استفاده از مدل بیضوی زمین را انتخاب می کند. RiverTools ترسیم مرزهای حوضه آبریز و محاسبه پارامترهای مختلف حوضه و زیر حوضه را آسان می کند. RiverTools می تواند داده ها را از سایر برنامه های GIS مانند ArcView ESRI (از طریق پشتیبانی از shapefiles، BIL، FLT، GeoTIFF) و با سنجش از دور، سیستم های پردازش تصویر مانند ENVI (محیط برای تجسم تصاویر) وارد و صادر کند.

شما می دانید که امروزه علوم آب با وجود انبوهی از نرم افزارها به یک علم توانمند در پیش بینی و سناریوسازی مسائل و چالش های مهندسی تبدیل شده است. آنچنان که سطح داده های پایه محدود کننده توانایی یک کارشناس آب است و نه ابزار حسابگری همچون نرم افزارها... ما به دنبال نرم افزارهای رایگان منابع آب مختلف بوده ایم، اسناد آنها را بررسی کرده و مزایا و کمبودهای آنها را برای بدست آوردن این لیست برتر تجزیه و تحلیل کرده ایم. اما باید همواره بیاد داشته باشید که در علوم محیطی، انتخاب یک نرم افزار خوب، کاملا وابسته به اهداف، دسترسی به داده و توانایی های شما نیز می باشد. ممکن است نرم افزارهایی باشند که برای برخی مسائل محلی توانمند بوده و در لیست زیر نباشند.

آچوار یک جامعه بومی منزوی است که در جنگل های بارانی آمازون در نزدیکی مرز شمال پرو و ​​اکوادور زندگی می کند. آنها در 41 جامعه در مجاورت رودخانه های Pastaza ،Tigre و Corrientes زندگی می کنند. از دهه 1970، چندین شرکت مختلف نفتی فعالیت های استخراج نفت را در سرزمین های آچوار آغاز کردند، اما بدون اخذ مجوز مناسب از مردم آچوار، همانطور که طبق قوانین پرو (و بین المللی) لازم است. به عنوان مثال، پرو امضا کنوانسیون ILO 169، یک کنوانسیون بین المللی حقوق بومی است که مقرر می دارد جوامع بومی حق مشاوره قبلی درباره پروژه های زیرساختی را دارند که در اراضی آنها انجام می شود.

TauDEM (تجزیه و تحلیل زمین با استفاده از مدل های ارتفاع دیجیتال) مجموعه ای از ابزارهای مدل ارتفاع دیجیتال (DEM) برای استخراج و تجزیه و تحلیل اطلاعات هیدرولوژیکی از توپوگرافی است که توسط DEM نشان داده شده است. نوت بوک HydroShare TauDEM Raster Processing Jupyter در رایانه با عملکرد بالا ROGER در NCSA میزبانی می شود. می توان آن را از طریق HydroShare Jupyter Python این ابزار را باز کرد. این نوت بوک با استفاده از مجموعه ابزار TauDEM GIS، قابلیت های اساسی پردازش حوزه آبخیز را فراهم می کند.

اهمیت

درذ یک پژوهش موردی، مشخص شده است که آژانس های دولتی در همه سطوح به نقشه های شبکه های کانال جریان برای تلاش های مدیریتی مانند بررسی زیستگاه، برنامه ریزی کلی استفاده از زمین و تعیین بارهای غیر نقطه ای آلاینده ها به خلیج چساپیک اعتماد می کنند. USGS یک شبکه گسترده جریان را در مجموعه داده های هیدروگرافی ملی (NHD) خود ترسیم کرده است که کانال های جریان و نقاط سرچشمه را تعیین می کند که از نقشه های توپوگرافی، عکسبرداری هوایی و در بعضی مکان ها، صحت تعیین می شوند. بخش بزرگی از طول شبکه فاضلاب واقعی، متشکل از کانالهای کوچک سرچشمه است که در NHD شامل نمی شوند زیرا معمولاً از تصاویر هوایی به راحتی مشخص نمی شوند یا برای نشان دادن مشخصات کانال "سنتی" بسیار کوچک هستند (اسمیت و هرمان 2005). جریان های سرچشمه، علی رغم فراوانی در چشم انداز، کمترین نقشه برداری را دارند و می توانند تأثیر قابل توجهی بر کیفیت آب جاری در پایین دست داشته باشند،

ماژول WQ

ماژول کیفیت آب TUFLOW FV را با مدل Aquatic EcoDynamics - AED برای شبیه سازی پویایی های بیوژئوشیمیایی و اکولوژیکی آبزیان زوج می کند. این ماده در پاسخ به کمبودهای شناخته شده در رویکردهای کیفیت آب موجود که در سراسر جهان استفاده می شود، توسعه یافته است و از یک کتابخانه مشترک از "اجزای" بیوژئوشیمیایی و زیست محیطی پشتیبانی می کند.

AED توسط A / Prof Matthew Hipsey و تیمش در دانشگاه استرالیای غربی ساخته شده است. این شامل توانایی شبیه سازی فعل و انفعالات بین متغیرهای بیوشیمیایی از جمله اکسیژن، کربن، مواد مغذی (آلی و غیر آلی)، رسوب، نور، دما و گونه های جلبکی است.

تولید پرونده های مش TUFLOW FV جنبه اساسی فرآیند مدل سازی است و به همین ترتیب نیاز به استفاده از رابط کاربری گرافیکی مناسب است. بسته SMS ارائه شده توسط Aquaveo به طور معمول توسط BMT استفاده می شود و از نظر ما بهترین ابزار پردازش قبل و بعد برای مدل سازی مش انعطاف پذیر است. سایر نرم افزارهایی که در حال حاضر برای سازگاری آنها با تولید مش TUFLOW FV یا مشاهده نتیجه آزمایش شده اند، عبارتند از: WaterRide و AlgoMesh.

یک مدل عددی با المان محدود مش انعطاف پذیر که فرآیندهای هیدرودینامیکی، رسوبات و کیفیت آب را در اقیانوس ها، آب های ساحلی، مصب ها و رودخانه ها شبیه سازی می کند. BMT WBM از اوایل دهه 1990 از مدلهای مش انعطاف پذیر استفاده کرده و به سرعت مزایای روش مش انعطاف پذیر را برای مطالعات پیچیده مدل سازی ساحلی و رودخانه ای شناسایی و استفاده کرده است. در سال 2006 نیاز به ابزاری بهتر از آنچه در حال حاضر در بازار موجود است را تشخیص دادیم. توسعه TUFLOW FV آغاز شد و اکنون ابزار اصلی مدل سازی پروژه های ساحلی و رودخانه ای است.

انیمیشن های مدل TUFLOW

انیمیشن های زیر مربوط به مطالعات انجام شده توسط BMT با استفاده از نرم افزار TUFLOW است. برای رفتن به انیمیشن، روی پیوندها کلیک کنید یا از طریق این صفحه به پایین پیمایش کنید. برای شروع یک انیمیشن، مکان نما را روی تصویر قرار دهید و یک کنترل پخش در گوشه پایین سمت چپ ظاهر می شود.

در این ویدیو اثر بارش بر روی یک حوضه آبریز که منجر به وقوع سیلاب از بین تمامی آبراهه های بزرگ و کوچک آن می شود را به صورت شیه سازی شده می بینید.

انیمیشن های TUFLOW

انیمیشن های زیر مربوط به مطالعات انجام شده توسط BMT با استفاده از نرم افزار TUFLOW است. برای رفتن به انیمیشن، روی پیوندها کلیک کنید یا از طریق این صفحه به پایین پیمایش کنید. برای شروع یک انیمیشن، مکان نما را روی تصویر قرار دهید و یک کنترل پخش در گوشه پایین سمت چپ ظاهر می شود.

Flike یک بسته تجزیه و تحلیل مقدار شدید است که احتمال وقایع سیل را بر اساس سوابق تاریخی محاسبه می کند. این برای تجزیه و تحلیل فرکانس سیل ایجاد شده است ، اما می تواند برای هر تجزیه و تحلیل مقدار شدید استفاده شود. Flike که توسط پروفسور جورج کوچرا از دانشکده مهندسی عمران دانشگاه نیوکاسل استرالیا تهیه شده است، با اصلاح عمده اخیر دستورالعمل های صنعت برای برآورد سیل مطابقت دارد، که در پیش نویس به روزرسانی باران و رواناب استرالیا (ARR) مستند شده است.