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.

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؟

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:

هر زمان که یک سخنرانی در مورد حاکمیت آب شروع می کنم، از مخاطبان می پرسم که آیا می دانند قیمت یک لیتر آب لوله کشی چقدر است؟ معمولاً اتاق ساکت می‌شود، شانه‌هایشان بالا می‌رود و فقط تعداد کمی حدس می‌زنند که معمولاً بیش‌ازحد برآورد می‌شود. سوال بعدی من در مورد قیمت یک لیتر بنزین است. در کسری از ثانیه، پاسخ درست را از مخاطب دریافت می کنم. آب نه تنها برای انسان، بلکه برای همه موجودات زنده ضروری است. با این حال رابطه ما با آب از دسترس خارج شده است. در کشورهای توسعه یافته، آب آشامیدنی به راحتی در همه جا در دسترس است: از شیر آب، سوپرمارکت، و مغازه. بسیاری از ما آب را بدیهی می دانیم. بسیاری نمی دانند که آب واقعا چقدر مهم است و ما از آن برای چه استفاده می کنیم. علاوه بر آب آشامیدنی، آب در فرآیندهای تولید، هم صنعتی و هم در بخش غذا و نوشیدنی استفاده می شود. ما آب را در واقعیت و به صورت مجازی معامله می کنیم، آب را تنظیم می کنیم، آب را منحرف می کنیم، آب را آلوده می کنیم، بر سر آب می جنگیم، برای خنک کردن نیروگاه های حرارتی به آب تکیه می کنیم و مهمتر از همه، آب رسانه ای خواهد بود که از طریق آن تأثیرات تغییر اقلیم را تحت تأثیر قرار می دهد. احساس و تجربه کرد. آب نیز می تواند یک تهدید باشد. سیل و خشکسالی معیشت را به خطر می اندازد و از بین می برد، انسان ها و حیوانات را می کشد و به گسترش بیماری های منتقله از طریق ناقل کمک می کند.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

برای پروژه شبکه سه بعدی خود در GMS، آیا داده های متریال از مش سه بعدی یا هندسه دیگری دارید که در برنامه ای غیر از GMS ایجاد شده است؟ با استفاده از روشی که شامل ایجاد مواد جامد است که GMS می تواند از آنها برای اختصاص مواد استفاده کند، می توان این داده ها را به GMS وارد و به شبکه 3D خود متصل کرد. این کار با وارد کردن داده ها به عنوان گمانه و ایجاد مواد جامد از آنها انجام می شود. این پست بررسی می کند که چگونه می توانید داده های مواد را از یک شبکه سه بعدی بگیرید و آنها را به یک شبکه سه بعدی در GMS انتقال دهید.

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.

بسیاری از افرادی که مدل های تجربی و محیطی را استفاده کرده اند، تصور می کنند هیچ گاه قادر به استفاده عملی از آنها برای بهره مندی در دنیای واقعی نخواهند بود. درحالی که می دانیم توسعه سازه های عظیم و مدیریت یکپارچه جهانی آب، بدون ابزار کامپیوتری محال است. در این پست قصد دارم برای شما از توانمندی نرم افزار GMS و البته مدل شناخته شده MODFLOW در زیرمجموعه این نرم افزار، با ذکر یک نمونه اجرایی بگویم. در واقع این یکی از مدل سازی هایی است که برای یک محدوده آب زیرزمینی در سایت بیسین انجام دادیم. مجموعه وسیعی از داده ها و مطالعات برای پیش برد این مدل استفاده شد. نتیجه چیزی است که شرح آن خواهد رفت.

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.

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.

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.

ناسا با استفاده از ماهواره های دقیق باران سنجی خود نمودار بارش یک هفته ای که همچنان بر قاره استرالیا ادامه دارد را نشان می دهد. این بارش که گفته شده دوره بازگشت 50 ساله دارد بر روی کل مساحت این قاره محاسبه گردیده است؛ یعنی مساحتی بالغ بر 7.692 میلیون کیلومتر مربع. مجموع بارش یک هفته اخیر حدود 64 میلیمتر بود. بنابراین حجم سیلاب بر کل این قاره 493 میلیارد متر مکعب بوده است! این رقم معادل 83 سد کرخه در بیشترین تراز آب خود است.