مدل‌سازی آب‌های زیرزمینی فرآیند ایجاد یک نمایش ساده‌شده از سیستم آب‌های زیرزمینی برای پیش‌بینی رفتار آن است. مدل‌ها از معادلات ریاضی، داده‌ها و فرضیات برای شبیه‌سازی جریان، کیفیت و تعاملات آب‌های زیرزمینی با محیط اطراف استفاده می‌کنند. اشتباهات رایج متعددی در مدل‌سازی آب‌های زیرزمینی وجود دارد که می‌تواند منجر به نتایج نادرست و گمراه‌کننده شود. برخی از رایج‌ترین این اشتباهات عبارتند از:

این برنامه بر اساس سیستم همسان سازی داده‌های زمین جهانی ناسا (GLDAS-2.1) است که از مشاهدات آب و هوا مانند دما، رطوبت و بارندگی برای اجرای مدل سطح زمین استفاده می‌کند. این مدل تخمین می زند که چه مقدار از باران به رواناب تبدیل می شود، چه مقدار تبخیر می شود و چه مقدار به خاک نفوذ می کند. این متغیرهای خروجی که هر سه ساعت محاسبه می‌شوند، در میانگین‌های ماهانه جمع‌آوری می‌شوند و رکوردی از چرخه هیدرولوژیکی به ما می‌دهند که تا ژانویه 2000 برمی‌گردد. رطوبت خاک به اضافه برف ذخیره آب در هر مکان معین است. هر ماه که حجم ذخیره با توجه به شار آب تغییر می کند - شارژ زمانی اتفاق می افتد که بارندگی زیاد باشد، تخلیه رخ می دهد زمانی که تبخیر و تعرق و رواناب بیشتر باشد. 

سرپرست شرکت آب منطقه همدان از کاهش ۹۸ درصدی آب معادل برف در حوزه ابریز سد اکباتان همدان به نسبت سال گذشته خبر داد. به گزارش روابط عمومی شرکت آب منطقه ای همدان؛ مهندس محمد ضروری، سرپرست شرکت آب منطقه ای همدان با بیان اینکه بررسی میزان بارندگی تجمعی در سال جاری مناسب نبوده است، اظهار کرد: در یکی از ایستگاه های مبنا نیز که در حوزه سد اکباتان قرار دارد شاهدیم که بارش های صورت گرفته موثر نبوده و به رواناب تبدیل نشده است.

این مقاله دقیقاً چگونگی ساخت هیدروگراف‌های NRSC را در استودیوی هیدرولوژی توضیح می‌دهد و امیدواریم درک بهتری از آنچه در پشت صحنه نرم‌افزار می‌گذرد به شما بدهد. اگر به دنبال روشی برای افزودن هیدروگراف های NRCS به مدل حوضه خود هستید، به جای آن از این صفحه دیدن کنید.

نماینده انجمن زمین شناسی ایران در کرمانشاه معتقد است، بارش برف تاثیر بسیار بیشتری نسبت به باران و رگبار برای تغذیه سفره‌های آب زیرزمینی دارد. کمال طاهری در گفت و گو با ایسنا، با بیان اینکه بارش باران خصوصا اگر تند باشد عمدتا به صورت رواناب از دسترس خارج می‌شود، ادامه داد: عمده رواناب‌ها در استانی مانند کرمانشاه وارد حوزه آبریز کرخه شده و در نهایت به خلیج فارس می‌رود.

یک منبع مخزن محلی می‌تواند ورودی‌های ماهانه از پیش تعیین‌شده داشته باشد، رواناب را از حوضه‌های آبریز دریافت کند، سایت تقاضا و تصفیه خانه فاضلاب را بازگرداند، می‌تواند قابلیت ذخیره‌سازی بین ماه‌ها و قابلیت تولید برق آبی داشته باشد. برخلاف گره های مخزن رودخانه، آنها مستقل از هر سیستم رودخانه ای مدیریت می شوند.

حوضه یک منطقه تعریف شده توسط کاربر است که در آن شما می توانید فرآیندهایی مانند بارش، تبخیر و تعرق، تجمع و ذوب برف و یخ، رواناب، آبیاری و عملکرد در زمین های کشاورزی و غیر کشاورزی را مشخص کنید. هنگامی که یک حوضه در نمودار ایجاد می کنید، پنجره ای ظاهر می شود که در آن می توانید تعدادی گزینه را انتخاب کنید که برای این حوضه اعمال می شود، از جمله اینکه آیا آبیاری در حوضه انجام می شود (و اگر چنین است، اولویت تقاضا). اگر آبیاری برای یک حوضه آبریز انتخاب شود، کاربر ملزم خواهد بود که برای آب آبیاری پیوندهای انتقال از منبع به حوضه ایجاد کند و متغیرهای اضافی را وارد کند که فعالیت آبیاری را پارامتر می کند. شما می توانید از WEAP Automatic Catchment Delineation برای کمک به تعریف حوضه ها و رودخانه ها استفاده کنید.

تغییر اقلیم و به دنبال آن خشکسالی در سال گذشته، کشاورزان گلستان را به مشکلات زیادی روبه‌رو کرده و زندگی و معیشت آنها تحت تأثیر از این مسئله قرارگرفته است. مجموع بارش‌های سالانه در گلستان ۹ میلیارد مترمکعب است که ۷۰ درصد آن تبخیر شده و ۳۰ درصد معادل دو و نیم میلیارد مترمکعب آن تبدیل به منابع آبی در اختیار می‌شود. ۵۰ درصد از منابع آبی در اختیار نیز رواناب رودخانه‌ها بوده و ۵۰ درصد هم به سفره‌های آب زیرزمینی راه پیدا می‌کنند.

کشاورزی یکی از بخشهایی است که بیشتر تحت تاثیر خشکسالی قرار گرفته است. ضررهای قابل توجهی بر اقتصاد محلی و بازارهای جهانی کالاها و قیمت مواد غذایی تأثیر می گذارد که می تواند منجر به ناامنی غذایی در کشورهای آسیب پذیر شود (ماکسول و فیتزپاتریک، 2012). کاهش تولید مواد غذایی ناشی از خشکسالی در کشورهای عمده کشاورزی می تواند تجارت و قیمت جهانی مواد غذایی را به شدت تحت تأثیر قرار دهد، به ویژه در مورد جمعیت فقیرتر در مناطق دور از خشکسالی عواقبی خواهد داشت. چنین عدم تعادل خطرات جهانی مربوط به خشکسالی را برجسته می کند. در بدترین حالت، شکست همزمان در چندین منطقه اصلی تولید غذا می تواند منجر به عواقب شدیدی با خطرات سیستمیک و ناآرامی های اجتماعی شود. از این رو، ضرورت رسیدگی به خطرات سیستمیک در برنامه های ملی مدیریت خطر خشکسالی به منظور مقابله بهتر با فشارهای خارجی است.

مدیرعامل شرکت آب منطقه‌ای تهران با اشاره به مشکلات سال‌ گذشته در موضوع آب، گفت: در حالی به فصل پاییز و شروع سال آبی جدید وارد شدیم که متأسفانه با ۵۰۳ میلیون متر مکعب ذخیره آبی و کسری ۳۱۴ میلیون مترمکعبی نسبت به سال گذشته مواجه هستیم. یوسف رضاپور اظهار کرد: کارنامه سال آبی ۱۴۰۰-۱۳۹۹ را درحالی می‌بندیم که میزان بارش‌های کشور در مقایسه با متوسط بلند مدت با کاهش ۳۷ درصدی مواجه بوده و همین امر در حوزه عملکرد استان تهران و حوضه آبریز سدهای پنجگانه تهران نیز مشهود بوده و ورودی آب به مخازن سدهای تهران را نیز تحت تأثیر قرار داده است.

معاون آبخیزداری اداره کل منابع طبیعی و آبخیزداری استان تهران ضمن اشاره به سه ابر چالش آبی استان تهران گفت: با انجام اقدامات آبخیزداری تا حدودی می‌توان اثرات مخرب این چالش‌ها را کاهش داد. حمیدرضا زکی زاده افزود: تقریبا یک میلیون و ۴۰۰ هزار هکتار مساحت حوضه‌های آبخیز استان تهران است و مهمترین بخشی که باید مورد توجه قرار بگیرد، حوضه‌های آبخیز هفت شهرستان استان تهران شامل شهرهای تهران،شمیرانات، دماوند، فیروزکوه، پردیس، شهرری و پاکدشت است. این شهرستان‌ها در معرض خطر بارش رگباری هستند که روان‌آب ناشی از آن می‌تواند به‌ سیلاب تبدیل شود.

1.8 معرفی

طبق UNESCO-WMO (1992) موج سیل به عنوان "افزایش جریان به حداکثر تاج و رکود بعدی آن، ناشی از یک دوره بارش، ذوب برف، خرابی سد یا آزاد شدن نیروگاه برق آبی" تعریف شده است. در این فصل فقط موج های سیلاب ایجاد شده توسط دلایل طبیعی در روند مدل سازی آنها در نظر گرفته خواهد شد.

بیلان آب برای حوضه های آبخیز منفرد را می توان با استفاده از داده های سنجش از دور برای بارش، تبخیر و تعرق و رواناب تخمین زد. همه داده ها را می توان از GLDAS در همان وضوح زمانی و مکانی از طریق جیووانی بدست آورد. چند مورد را باید در نظر گرفت: به واحدها توجه داشته باشید - برای تغییر به واحدهای مورد نیاز، ممکن است محاسبات در سیستم GIS انجام شود. به عنوان مثال، بارندگی و ET بر حسب کیلوگرم در مترمکعب است. برای داده های سالانه، باید داده ها را در 3600 ثانیه در ساعت، در 24 ساعت در روز و سپس در 365 روز در سال ضرب کنید. داده های رواناب در همان واحدهای فوق قرار دارند اما در فواصل 3 ساعته جمع آوری می شوند و بنابراین باید در 8 (3 ساعت در روز) و سپس در 365 روز در سال ضرب شوند. هنگامی که داده ها در واحدهای مناسب قرار گرفتند، می توانید با استفاده از ابزار محاسبه رستری ET و رواناب را از بارش کم کرده و بودجه آب تخمینی را بدست آورید. تجزیه و تحلیل آماری متعدد موجود در یک برنامه GIS می تواند اطلاعات بیشتری در مورد روندها فراهم کند.

بارش شدید باران از 9 ژانویه 2020 منجر به جاری شدن سیل در سراسر استان های هرمزگان، کرمان و سیستان بلوچستان در جنوب ایران شد. سیل باعث ویرانی هزاران خانه، آواره شدن صدها نفر و حداقل سه کشته گردید. جفت تصویر کاذب با رنگ بالا در سه استان قبل (چپ) و بعد از باران باران (راست) باران را نشان می دهد. این تصاویر توسط Spectroradiometer Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) در ماهواره Aqua ناسا (باندهای 7-2-1) در 8 ژانویه 2020 و 13 ژانویه 2020 به دست آمده است. براساس یک گزارش خبری، بیش از 100 میلی متر (4 اینچ) در سه روز در سیستان بلوچستان باران بارید. ای مقدار معمولاً در طول یک سال کامل در منطقه می بارد.

6.3 نتیجه گیری

عملکرد تولید نقش مهمی در تعیین موج سیل ناشی از طوفان باران دارد. جز اصلی تلفات آب نفوذ است اما با این وجود سایر اجزای تعادل آب در شرایط خاص ممکن است مهم باشند. از میان روشهای ارائه شده در این فصل می توان دو دسته را از هم تفکیک کرد: مواردی که از نظر جسمی مبتنی هستند و روشهای تجربی. روش های دسته اول البته از نظر مفهومی اثبات شده اند اما ارزیابی پارامترهای آنها نیاز به مقدار زیادی داده حاصل از اندازه گیری ها و محاسبات هزینه بردار زمان دارد. علاوه بر این، پارامترهایی که نشانگر ویژگی های نفوذ پذیری هستند، به ایزوتروپی اشاره دارند، که در مورد حوضه های متوسط ​​و حتی کوچک اینگونه نیست. چنین رویه هایی ممکن است برای موارد خاص که ایزوتروپی بدون عواقب عمده ای بر صحت نتایج فرض می شود، استفاده شود.

5.3 روش SCS

این روش از این مشاهده شروع می شود که نقاط نمایانگر حجم جریان زمینی در بالای خطی با شیب واحد یافت می شوند. اگر نوع خاک و سایبان آن، API و مدت زمان بارندگی در نظر گرفته شود، ممکن است جریان زمینی استنباط شود. با شروع این سخنان، موکوس (Musy, 1998) رابطه ای را ارائه داد که پارامترها به صورت شاخص بیان می شوند.

4.3 روش های حاصل از مفهوم ضریب همبستگی

1.4.3 پیشینه کلی

به طور کلی ترین ضریب رواناب به عنوان نسبت بین عمق رواناب (بارندگی خالص ذکر شده h_n) و عمق بارندگی (بارندگی جهانی ذکر شده h_b) تعریف می شود، بنابراین:

2.8 رابطه بارندگی - رواناب

بارانی که در زمان و مکان تعریف شده و بر روی حوضه آبریز می بارد، هیدروگراف تولید می کند. در شکل 7.8 عناصر اساسی خاصی از هیدروگراف حاصل از hyetogram تعریف شده است.

روش شماره منحنی SCS روشی ساده، پرکاربرد و کارآمد برای تعیین مقدار تقریبی رواناب ناشی از بارندگی حتی در یک منطقه خاص است. اگرچه این روش برای یک رویداد طوفانی منفرد طراحی شده است، اما می توان مقادیر متوسط ​​رواناب سالانه را در مقیاس کوچک جستجو کرد. شرایط مورد نیاز برای این روش بسیار کم، میزان بارندگی و شماره منحنی است. عدد منحنی بر اساس گروه خاک هیدرولوژیکی منطقه، کاربری اراضی و وضعیت هیدرولوژیکی منطقه است. دو مورد اخیر از اهمیت بالایی برخوردار هستند.

سیستم مدل سازی هیدرولوژیکی (HEC-HMS) برای شبیه سازی فرآیندهای بارش-رواناب حوضه های زهکشی دندریتیک طراحی شده است. به گونه ای طراحی شده است که برای حل گسترده ترین مشکلات ممکن، در طیف وسیعی از مناطق جغرافیایی قابل اجرا باشد. این شامل تأمین آب بزرگ حوضه رودخانه و هیدرولوژی سیل و رواناب کوچک شهری یا آبخیزداری طبیعی است. هیدروگراف های تولید شده توسط این برنامه بطور مستقیم یا همراه با نرم افزارهای دیگر برای مطالعات در دسترس بودن آب، زهکشی شهری، پیش بینی جریان، تأثیر شهرنشینی در آینده، طراحی سرریز مخزن، کاهش خسارت سیل، تنظیم سیلاب و عملکرد سیستم ها استفاده می شوند.