نیروگاه‌ها در نواحی ساحلی به دلیل نزدیکی به منابع آب برای فرایندهای خنک ‌کننده و تولید انرژی، یکی از مهم‌ترین زیرساخت‌های حیاتی به ‌شمار می‌روند. در عین حال، به دلیل وجود سطح بالای آب زیرزمینی در این مناطق، مشکلاتی نظیر ورود آب به محل‌های حفاری و سازه‌های زیرزمینی نیروگاه‌ها بروز می‌کنند. به همین دلیل، استفاده از روش‌های زهکشی و Dewatering برای کنترل و مدیریت آب زیرزمینی از اهمیت بالایی برخوردار است. پروژه حاضر با هدف طراحی و اجرای سیستم Dewatering برای یک نیروگاه در محدوده نوار ساحلی دریای سرخ عربستان انجام شده است. این ناحیه با ویژگی‌های خاص زمین‌شناسی و هیدرولوژیکی خود، چالش‌هایی در زمینه مدیریت آب زیرزمینی ایجاد می‌کند که نیازمند استفاده از ابزارهای پیشرفته مدلسازی و شبیه‌سازی می‌باشد. در این راستا، نرم‌افزار GMS-MODFLOW به عنوان یکی از ابزارهای معتبر و پرکاربرد در زمینه مدل‌سازی جریان آب زیرزمینی انتخاب شده است. این نرم‌افزار با توانایی شبیه‌سازی دقیق وضعیت آبخوان‌ها، سطح آب زیرزمینی و تأثیرات اعمال روش‌های Dewatering، نقش مهمی در تحلیل و بهینه‌سازی این فرایند داشته است. هدف این گزارش، ارائه نتایج حاصل از شبیه‌سازی‌های انجام شده با GMS-MODFLOW، بررسی وضعیت آب زیرزمینی در محدوده پروژه، و ارائه راهکارهای موثر جهت کنترل و کاهش سطح آب زیرزمینی در محل توسعه سازه نیروگاه است.

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:

حتی اگر یک مدل آب زیرزمینی همگرا شود، باز هم ممکن است خطاهایی در آن وجود داشته باشد که منجر به نتایج اشتباه شود. مدل آب زیرزمینی یک نمایش انتزاعی از سیستم آب زیرزمینی است. این یک ابزار است که می توان از آن برای شبیه سازی جریان، توزیع و کیفیت آب زیرزمینی استفاده کرد. مدل های آب زیرزمینی برای طیف وسیعی از اهداف از جمله:

مدل MODFLOW 6 نسخه جدیدی از مدل جریان زیرزمینی آب MODFLOW است که توسط USGS (سرویس زمین شناسی ایالات متحده) توسعه یافته است. این نسخه شامل تغییرات و پیشرفت های متعددی نسبت به نسخه های قبلی مانند MODFLOW-2005 و MODFLOW-NWT است.

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!

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.

عنوان کلاس ها:

1- مطالعات فیزیوگرافی، تحلیل منطقه ای و مدل سازی سیلاب بر اساس پروژه کاربردی.

(نرم افزار GIS مدل های HMS و TUFLOW)

2- مطالعات آب زیرزمینی (مدل سازی کمی و کیفی) بر اساس پروژه کاربردی.

(محوریت مدل MODFLOW)

مدرس:

بهزاد سرهادی - مشاور شرکت مادر تخصصی مدیریت منابع آب ایران (دریافت رزومه)

تلفن تماس برای هماهنگی های بیشتر:

09190622992

آیا برای پروژه مدلسازی آبهای زیرزمینی در GMS نیاز به طراحی دقیق روی پوشش نقشه خود دارید؟ استفاده از گزینه های نمایش Drawing Grid می تواند در این امر کمک کند. این پست به بررسی آنچه اینها هستند و نحوه استفاده آنها در پروژه GMS شما می پردازد. هنگامی که شبکه نقشه کشی روشن می شود، یک شبکه خواهید داشت که می تواند برای مرجع و اندازه گیری موقعیت ها در پروژه استفاده شود.

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.

آب، مهم و جدی‌ترین چالش بسیاری از جوامع جهان محسوب می‌شود و ایران شاید بیش از بسیاری کشورها، این چالش را پیش روی دارد. چالشی که به لحاظ ایجاد، شیوه مواجهه و البته مدیریت، نیازمند نگاهی آگاهانه، کارشناسانه و بسیار دقیق به علل موجده و رفتاری عملی و تاثیرگذار در مسیر ارائه راهکارهایی بر پایه عقلانیت و به دور از سوگیری‌های معمول غیرعلمی و بدون منطقه است.

Visual MODFLOW Flex محصول شرکت Waterloo Hydrogeologic و Schlumberger یکی از تخصصی‌ترین نرم افزارهای شبیه‌سازی و آنالیز آب‌های زیرزمینی و انتقال پسماند است. این نرم افزار با ارائه ابزار آنالیز و کالیبراسیون به همراه مصورسازی سه‌بعدی، مهندسان حوزه‌ی آب‌زمین‌شناسی را قادر می‌سازد تا به مطالعه پراکندگی و حرکت آب‌های زیرزمینی در خاک و سنگ‌های پوسته زمین به‌ویژه در سفره‌های آب زیرزمینی بپردازند. پروژه‌های تعریف شده در این نرم افزار قابلیت خروجی Surfer ASCII داشته که امکان ویرایش در محیط‌های دیگر نظیر Surfer و ArcMap و QGIS را فراهم می‌آورد.

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.

فرماندار نیشابور در زمینه بهره‌برداری بیش از حد از سفره‌های آب زیرزمینی نیشابور هشدار داد و گفت: برداشت بی‌رویه از مخازن زیرزمینی و به دنبال آن پایین رفتن سطح آب در سفره‌های آب زیرزمینی، علاوه بر ایجاد فروچاله و فرونشست‌ها در سطح زمین، باعث تغییر در کیفیت آب و بروز پدیده شورآبی و تلخ آبی در بعضی مناطق شده‌ است.

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.

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.

آیا پروژه GMS قدیمی تری دارید که باید در نسخه فعلی GMS آن را باز کنید؟ شاید شما بخواهید یک پروژه قدیمی را وارد نسخه جدیدتر GMS کنید تا بتوانید از ویژگی های جدیدی که به GMS اضافه شده اند استفاده کنید. کار با پروژه های قدیمی گاهی اوقات ممکن است مشکل باشد. نسخه های قدیمی GMS دیگر پشتیبانی نمی شوند و با گذشت زمان خراب می شوند. در این مقاله توضیحات بیشتری در مورد چرایی این اتفاق و آنچه می توان برای وارد کردن پروژه های قدیمی خود به نسخه فعلی GMS توضیح داد.

MODFLOW یک نرم افزار محبوب مدل منبع آب زیرزمینی محبوب است که توسط سازمان زمین شناسی ایالات متحده تهیه و پشتیبانی و نگهداری می شود. برنامه MODFLOW که اولین بار بیش از 35 سال پیش منتشر شد، به مجموعه نرم افزاری غنی برای شبیه سازی جریان آب زیرزمینی، انتقال املاح و طیف وسیعی از سایر فرآیندهای مربوط به آبهای زیرزمینی تبدیل شده است.

آیا داده های تخلیه را در یک فرم شکل دارید که بخواهید آن را به GMS وارد کنید تا از آن برای بسته تخلیه در پروژه MODFLOW خود استفاده کنید؟ Shapefile ها توانایی نگهداری اطلاعات مختلفی از جمله داده های تخلیه و سایر داده های استفاده شده توسط MODFLOW را دارند. و بسیاری از نرم افزارها قادر به تبدیل قسمتهای یک پروژه MODFLOW به یک شکل فایل هستند.

بسیاری از انواع شرایط مرزی MODFLOW (به عنوان مثال، مسیر عمومی، رودخانه ها، نهرها، زهکش ها) دارای یک پارامتر هدایت یا انتقال جریان هستند. MODFLOW از انتقال برای تعیین مقدار آبی که به دلیل تنشهای شرایط مرزی در مدل خارج یا به آن وارد می شود، استفاده می کند. هنگام استفاده از یک مدل مفهومی، نحوه محاسبه و وارد کردن اصطلاح قابلیت انتقال بستگی به این دارد که شی ویژگی چند ضلعی، خط یا نقطه باشد. قبل از توضیح کامل این، یک بررسی کوتاه در مورد تعریف قابلیت انتقال مناسب است.

7.3 اندازه گیری مقدار آب زیرزمینی در سفره های زیرزمینی

تغییر در مقدار آب زیرزمینی در سفره های زیرزمینی اطلاعات مهمی برای بسیاری از کشورها است که تا حد زیادی به دسترسی آب زیرزمینی متکی هستند. برای اهداف شاخص 6.6.1 نظارت بر تغییرات سطح آبهای زیرزمینی به خوبی تغییرات در آب ذخیره شده در یک سفره را نشان می دهد. علاوه بر این، فقط سفره های زیرزمینی قابل توجهی از آب های زیرزمینی، که می توانند به عنوان اکوسیستم های آب شیرین منفرد دیده شوند، در گزارش گنجانده می شوند.

درباره مباحث این پروژه بدانید

علاوه بر مقدار آب زیرزمینی، جامعه به طور کلی به جنبه های کیفیت نیز علاقه مند است. این علاقه از هدف استفاده از آن نشات می گیرد. در کشاورزی، نمک زدایی مسئله مهمی است که باید پوشش داده شود. این آب زیرزمینی شور می تواند از طریق آبیاری یا اثرات آن در مناطق ساحلی حاصل شود.