هوش مصنوعی جایگزین MODFLOW نخواهد شد، بلکه به‌عنوان یک ابزار قدرتمند در کنار آن به کار گرفته خواهد شد. ترکیب این دو می‌تواند مدل‌سازی آب زیرزمینی را سریع‌تر، دقیق‌تر و موثرتر کند. استفاده از MODFLOW یا نرم‌افزارهای مشابه در آینده به طور کامل توسط هوش مصنوعی (AI) منسوخ نخواهد شد، بلکه تکامل خواهد یافت و مکمل آن خواهد شد. دلایل این موضوع را می‌توان به شرح زیر توضیح داد

نقشه فرونشست‌های تهران نشان می‌دهد این استان از فرونشست‌های وسیع و عمیق رنج می‌برد. لکه‌ای در جنوب و غرب کلانشهر تهران و لکه‌ای دیگر در دشت ورامین قرار گرفته و در اراضی کشاورزی این مناطق گسترده شده است. البته این پدیده فقط مزارع و باغ‌های تهران را تحت‌تأثیر قرار نداده و در هفت منطقه از مناطق ۲۲گانه تهران نیز ریشه دوانده است. زیرساخت‌هایی مثل خطوط راه‌آهن بین‌شهری، مترو، خیابان‌ها و مناطق مسکونی در معرض فرونشست قرار گرفته‌اند که این امر، ضرورت مقابله با این پدیده ایجادشده به‌دلیل بدمصرفی آب‌های زیرزمینی را به مسئولان گوشزد می‌کند. در این گزارش عوارض و عوامل احتمالی مؤثر بر فرونشست تهران در گفت‌وگو با «مهدی معتق»، استاد مرکز تحقیقات علوم زمین آلمان، مورد بررسی قرار گرفت که در زیر می‌خوانید.

پمپاژ شدید آب زیرزمینی که قبلاً به طور کامل شناخته نشده بود، عامل تخریب سفره های زیرزمینی و فرونشست زمین در ایران است. ما از یک بررسی ماهواره ای با وضوح 100 متر از سال 2014 تا 2020 برای ارزیابی پیامدهای اخیر استفاده از آب های زیرزمینی در سراسر کشور استفاده می کنیم. نتایج نشان می دهد که تقریباً 56000 کیلومتر مربع (3.5٪) از مساحت کشور در معرض فرونشست زمین است که عمدتاً به آبیاری مرتبط است. 3000 کیلومتر مربع از این منطقه نرخ فرونشست بیش از 10 سانتی متر در سال را تجربه می کند. حوضه آبریز فلات مرکزی میزبان دو سوم سفره‌های آب‌های رو به کاهش کشور است و مکان‌هایی با نرخ بالاتر از 35 سانتی‌متر در سال فرو می‌روند. نتایج نشان می‌دهد که کاهش سالانه آب زیرزمینی 1.7 میلیارد متر مکعب (BCM) از سفره‌های زیرزمینی محدود و نیمه محدود، با تراکم غیرکشسانی طولانی‌مدت برای اکثر سفره‌ها تقریباً یک مرتبه بزرگ‌تر از پاسخ الاستیک فصلی آنها است. این امر بر از بین رفتن دائمی سفره های زیرزمینی تاکید می کند که پایداری منابع آب در سراسر ایران را به خطر می اندازد.

آیا در تلاش برای تعریف غلظت ثابت جداگانه برای مواد شیمیایی مختلف در مناطق مختلف مدل MT3DMS خود هستید؟ MT3DMS ابزاری ارزشمند برای مدل سازی آب های زیرزمینی است، اما مانند هر نرم افزاری، محدودیت هایی دارد. سیستم مدل‌سازی آب‌های زیرزمینی (GMS) MT3DMS را در رابط خود گنجانده است که شامل مزایا و محدودیت‌های MT3DMS است. ناتوانی MT3DMS در تعریف غلظت‌های ثابت جداگانه برای مواد شیمیایی مختلف در یک منطقه می‌تواند مانعی برای مدل‌سازانی باشد که به دنبال دقت و دقت در شبیه‌سازی‌های خود هستند. بنابراین اگر مدل MT3DMS شما نیاز به تعیین غلظت ثابت برای دو یا چند ماده شیمیایی در مناطق جداگانه دارد، چه کاری باید انجام دهید؟

انتخاب موضوع مناسب برای مقاله در زمینه هیدرولوژی آب زیرزمینی به عوامل متعددی بستگی دارد، از جمله علاقه شخصی، تخصص و تجربه‌ی علمی شما، همچنین نیازهای جامعه علمی و چالش‌های جاری در این حوزه. در زیر به برخی از موضوعات برتر و پرطرفدار در زمینه هیدرولوژی آب زیرزمینی اشاره می‌شود:

مدیرکل دفتر تحقیق، توسعه و فناوری اطلاعات شرکت مدیریت منابع آب ایران با اعلام برگزاری یک نشست با محوریت توسعه، فراگیری و کاربرد هوش مصنوعی در صنعت مدیریت منابع آب گفت: در این نشست قرار است از نقشه راه کاربرد هوش مصنوعی در مدیریت منابع آب رونمایی شود. به گزارش پایگاه اطلاع‌رسانی وزارت نیرو(پاون)، مجتبی نوری در خصوص برنامه‌های آتی این شرکت در حوزه پژوهش اظهار داشت: در تاریخ ۴ و ۵ دی‌ماه سال جاری نشست ارائه دستاوردهای پژوهشی شرکت مدیریت منابع آب ایران و شرکت‌های زیر مجموعه برگزار خواهد شد.

با آخرین اجلاس آب دیجیتال IWA که در نوامبر برگزار می شود، Prabhushankar Chandrasekeran توضیح می دهد که چرا هوش مصنوعی و یادگیری ماشین ابزارهای ضروری برای بخش آب هستند. اجلاس دیجیتال آب IWA به آخرین پیشرفت‌ها در آب دیجیتال می‌تابد، و این فرصت را برای تامین‌کنندگان و شرکت‌ها فراهم می‌کند تا نحوه استفاده از ابزارهای دیجیتال توسط بخش آب را به اشتراک بگذارند و محیطی غنی برای بحث درباره اینکه دیجیتالی‌سازی ممکن است صنعت را به کجا ببرد، فراهم کند. چه مهارت هایی در آینده مورد نیاز خواهد بود و دنیای آب ممکن است چگونه به نظر برسد.

محمد درویش گفت: طبق آخرین آماری که شرکت مدیریت منابع آب ایران و سازمان زمین شناسی منتشر کرده است، بدترین اوضاع را در اصفهان داریم. اصفهان گسترده‌ترین فرونشست‌ها را تجربه می‌کند و فرونشست وارد شهر شده و شبکه فاضلاب را نیز شکسته است. وی در ادامه درباره راهکار عبور از بحران فعلی آب اشاره کرد: ما باید به مدت ده سال طبیعت ایران را از هرنوع بارگزاری جدید محافظت کنیم، منابع آب زیرزمینی و سطحی ما نیز دیگر امکان تحمل بارگزاری جدید را ندارد. ما باید به سرعت هر نوع توسعه‌ای که منجر به استفاده بیشتر از آب در حوزه صنعتی و کشاورزی می‌شود را متوقف کنیم. تنها اولویت باید تامین آب شرب و سپس تامین حقآبه محیط زیستی باشد. دولت باید طرح تعادل بخشی سفره‌های اب زیرزمینی را مذنظر قرار دهد.

بخش آب سازمان ملل برای شعار روز جهانی آب در سال 2022 را «آب زیرزمینی، مرئی شدن نامرئی» تعیین کرده است. به گزارش شبکه خبری آب ایران، روز جهانی آب اولین بار در سال 1992، در بیست و یکمین دستور جلسه کنفرانس (محیط زیست و توسعه سازمان ملل (UNCED) در شهر ریودوژانیرو برزیل رسما مطرح شد.

من "بهزاد سرهادی" کارشناس ارشد مهندسی آب، مدت هاست با استفاده از مدل MODFLOW چه در سطح آکادمیک و چه در سطح اجرایی، شبیه سازی هایی در سرتاسر کشور و همچنین کشورهایی از جهان مثل استرالیا، هلند، مالزی و آمریکا رو انجام دادم. تقریبا با چند و چون نرم افزار مشهور GMS که کد MODFLOW رو اجرا میکنه تا حد زیادی آشنایی دارم. بهترین مدلی که ساختم با استفاده از داده هایی به حجم 50 گیگابایت در هزاران فایل برای یک منطقه در ایالات متحده بوده که نتیجه کار مورد تایید کارشناسان همان منطقه هم قرار گرفت. سعی میکنم در این دوره با تمرکز بر داده ها و شرایط کشور ایران، از این پروژه های دقیق هم برای شما توضیحات نکته و پروژه محوری رو بیان کنم. مدل های سه بعدی مفصلی که گاهی بدون نیاز به واسنجی کاربرد خواهند داشت!

تقریباً نیمی از ایالات متحده در حال حاضر سطحی از خشکسالی را تجربه می کنند و انتظار می رود در ماه های آینده تشدید شود. کارشناسان می گویند شرایط خشک می تواند بر منابع آب فشار وارد کند و اثرات مهمی بر محیط زیست داشته باشد، مانند افزایش حساسیت به آتش سوزی در تابستان امسال. نقشه زیر که با داده‌های مانیتور خشکسالی ایالات متحده ساخته شده است، مناطق خشکسالی در قاره ایالات متحده را در 23 مارس 2021 نشان می‌دهد. این نقشه بر اساس اندازه‌گیری شرایط آب و هوایی، خاک و آب از بیش از 350 فدرال، ایالتی و محلی است.

مقدار قابل توجهی از عدم قطعیت همیشه با یک مدل آب زیرزمینی همراه است. این عدم قطعیت می تواند با مدل مفهومی یا با داده ها و پارامترهای مرتبط با اجزای مختلف مدل مرتبط باشد. برخی از پارامترهای مدل - مانند هدایت هیدرولیکی و شارژ مجدد - به ویژه مستعد عدم قطعیت هستند. کالیبره کردن یک مدل به مجموعه ای غنی از داده های مشاهداتی (چاه های نظارت، جریان و غیره) ممکن است تا حدودی این عدم قطعیت را کاهش دهد. با این حال، داده های کالیبراسیون اغلب کمیاب هستند، و حتی مدل های به خوبی کالیبره شده دارای سطح بالایی از عدم قطعیت هستند.

گره های آب زیرزمینی می توانند دارای ورودی طبیعی، نفوذ از حوضه های آبریز، محل تقاضا و بازگشت تصفیه خانه فاضلاب، ورودی از انتقال و نشت لینک جریان برگشتی، فعل و انفعالات رودخانه و قابلیت ذخیره سازی بین ماه ها باشند.  یک گره تامین آب زیرزمینی را می توان به هر تعداد سایت تقاضا پیوند داد. کاربر باید به هر پیوند یک اولویت برای سفارش برداشت اختصاص دهد. محل تقاضا و جریان های برگشتی تصفیه خانه فاضلاب را می توان به منابع آب زیرزمینی بازگرداند.

هنگام ساخت شبکه ای برای مدل آب زیرزمینی خود، مطمئناً ساخت یک شبکه واقعاً تصفیه شده می تواند وسوسه انگیز باشد. در حالی که این وسوسه قابل درک است، مشکلات خاصی وجود دارد که می تواند ناشی از داشتن شبکه ای باشد که بیش از حد اصلاح شده است. این پست به برخی از دلایل جلوگیری از اصلاح بیش از حد شبکه خود در GMS اشاره می کند. البته دلایل موجهی برای اصلاح بخش هایی از شبکه شما وجود دارد. بخش هایی از شبکه که مناطق کلیدی هستند باید اصلاح شوند. این باید فقط در مناطق اطراف چاه ها یا سایر سازه هایی که برای مدل مهم هستند انجام شود. با اصلاح نواحی کلیدی، مناطق مهم شبکه در طول اجرای مدل مورد توجه بیشتری قرار خواهند گرفت. با این حال، پالایش بیش از حد شبکه شما می تواند باعث ایجاد برخی مشکلات شود، از جمله برخی از موارد زیر که در اینجا ذکر شده است.

دبیر کارگروه ملی مخاطرات طبیعی با بیان اینکه نزدیک به حدود ۲۰ میلیون نفر از جمعیت شهری در زون‌های فرونشستی با نرخ‌های متفاوت واقع شدند، گفت: بررسی هایی که به صورت کشوری انجام شده نشان داده می شود که از ۳۱ استان در ۱۸ استان شاهد رخداد فرونشست هستیم. دکتر علی بیت الهی در گفت‌وگو با ایسنا، درباره فرونشست زمین و چالش‌هایی که ایجاد کرده است، اظهار کرد: به فرونشست زمین در بازه زمانی اواخر دهه ۷۰ تا به حال که نگاه می کنیم تفاوتی در زمینه آشنایی افراد با آن احساس می شود. حالا موضوع فرونشست زمین به دفعات مطرح می شود و روی میز مسئولین آمده است؛ در حالی که پیش از این به این طریق نبود. البته از این نظر که آیا اقدامی برای کاهش این پدیده صورت گرفته یا خیر؟ باید گفت که این شرایط تفاوتی با بیست و چند سال قبل ندارد و اقدام چشمگیرانه یا قابل ملاحظه ای در این خصوص انجام نشده است.

سمپوزیوم ملی مسائل حل نشده بیلان آب کشور (بخش دوم). سلسله نشست‌های مجازی-بخش دوم. در ادامه سلسله نشست‌های سمپوزیوم ملی مسائل حل نشده بیلان آب کشور، پس برگزاری موفق بخش اول برنامه با شش نشست ذیل محور «چالش‌ها و فرصت‌ها در پایش مصارف آب»، در ادامه برنامه نشست‌های بخش دوم با عنوان « چالش‌ها و فرصت‌های مرتبط با داده‌ها و اطلاعات پایه در بیلان آب کشور» به شرح ذیل تدوین شده است:

عضو هیات علمی گروه علوم و مهندسی آب دانشگاه فردوسی مشهد گفت: زمانی که خشکسالی تشدید می‌شود، می‌توان مجوز خاصی را برای خریداری آب شرب تعیین کرد. همچنین در سال‌های خشکسالی قیمت آب برای شهروندان هم باید افزایش پیدا کند، البته که حداقل ۵۰ لیتر آب باید رایگان باشد تا اقشار فقیر جامعه همیشه آب در حد شرب و بهداشت در اختیار داشته باشند. کامران داوری در گفت‌وگو با ایسنا با اشاره به اینکه آینده آب کشور تحت تاثیر سه عامل است، اظهار کرد: اولین عامل طبیعت، بارش و وضعیت جوی است. این مسئله اصلا قابل پیش‌بینی نیست. آنهایی هم که پیش‌بینی‌های بلندمدت می‌کنند، صرفا خیالات است.

AqQA محصول RockWare نرم‌افزاری جهت تجزیه و تحلیل کیفی آب‌های زیرزمینی می‌باشد. با استفاده از این نرم‌افزار می‌توانید نتایج تحلیل‌های شیمیایی خود را در صفحه گسترده‌ای که به خصوص برای این منظور تهیه شده است نگه دارید. تبدیل واحدهای لازم در داخل همین صفحات گسترده انجام می‌شوند و در آخر پس از بررسی تجزیه و تحلیل‌های به دست آمده می‌‌‌توان نمودار‌های مورد نیاز را در همین صفحه رسم کرد.

Processing Modflow نرم افزاری حرفه ای و پیچیده است که با هدف کمک به شبیه سازی جریان آب های زیرزمینی از طریق سفره های آب و ایجاد مدل های ویژوال از آن ها ایجاد شده است. بکارگیری این نرم افزار می تواند برای متخصصان ای حوزه که در مؤسسات تحقیقاتی و شرکت های مشاوره فعالیت دارند، یا افرادی که در این حیطه به تحقیق و آموزش در محیط های آموزشی مشغول هستند، بهترین راه حل محسوب شود. باید یه این نکته نیز توجه شود که Processing Modflow یک نرم افزار پیشرفته است که برای استفاده کارآمد از آن بایستی دانش لازم در این حوزه را کسب نموده باشید و با تکنیک های موجود در این زمینه آشنا باشید تا بتوانید از عناصر، ابزارها و توابع پیشرفته ای که هریک عملیات خاصی را انجام می دهند به خوبی استفاده کنید.

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.