دانلود پایان نامه
دسترسی به مدلها و نرمافزارهای موجود از منظر عدم امکان خرید نرمافزارهای تجاری به سبب هزینه بالا و یا به سبب عدم امکان کسب مجوز استفاده
مقایسه قابلیتهای نرمافزارهای موجود از نظر امکان احتساب ملزومات مدلسازی و تحلیل یکپارچه سیستم از جنبههای مختلف یکپارچگی
تناسب بین سطح دقت روشهای مورد استفاده در مدل و اطلاعات مورد نیاز آن با داده و اطلاعات معمول در دسترس
مدولار بودن قابلیتهای نرمافزار و امکان افزایش دقت مدلسازی با افزایش دقت اطلاعات و قابلیت اتصال به دیگر مدلها در صورت نیاز و طراحی مدل در قالب یک سیستم پشتیبان تصمیمگیری (DSS)
امکانات گرافیکی و ارایه نتایج و تحلیل آنها، اعتبار و صحت مدل هم به لحاظ اعتبار توسعه دهندگان مدل و هم به لحاظ گستردگی کاربرد در پروژهها و حوضههای مختلف در دنیا پیش از این و به عبارتی امتحان پس داده بودن مدل با توجه به مستندات موجود
ضرورت توجه به تحلیل سیستمی مسائل منابع آب در سطح حوضه و خصوصا مباحث انتقال آب بین حوضهای در حوضههای مرزی کشور
میتواند منجر به این نتیجه گردد که ساختار کلی استفاده از یک روش شبیهسازی با بهینهسازی تک دورهای برای تحلیل مسأله مورد توجه در حل مسأله تخصیص بهینه آب در حوضه سیروان پذیرفته شود. همچنین مزیت امکان استفاده از یک شبیهساز با قابلیت بالا و تحلیل تفضیلی روابط و فرآیندهای مختلف موجود در سطح حوضه بایستی بطور کامل بطور کامل مورد بهرهبرداری قرار گیرد. این بدین معنی است که شبیهسازی منابع و مصارف آب در درون حوضه و نیز عملکرد مؤلفهها و زیر سیستمهای منابع آب موجود در حوضه بایستی از جامعیت قابل توجه و قابلیت احتساب جنبههای مختلف مدیریت یکپارچه که قبلا توضیح داده شده برخوردار باشد. به عبارت دیگر قابلیت مدلسازی یکپارچه از نظر مکانی، کمی-کیفی، منابع سطحی-زیرزمینی و مناسبات سازمانی-قانونی و غیره تا حد امکان در درون مدل شبیه سازی موجود باشد. در این راستا چنانچه مدل شبیهسازی با قابلیتهای مذکور موجود باشد و امکان دسترسی به جزئیات روابط و توابع آن فراهم بوده و یا حداقل امکان کنترول و تنظیم تمامی متغیرها و پارامترهای مهم در آن وجود داشته و مهمتر از آن اینکه قابلیت اتصال به دیگر مدلهای ریاضی و کامپیوتری مورد نظر را داشته باشد، میتوان از آن به عنوان یکی از ابزار مفید در نیل به اهداف این مطالعه بهره جست[5].
2-2-4 انواع مدلهای هیدرولوژیکی
مدلهای شبیهسازی حوضه رودخانه بر مدلهای هیدرولوژیکی مبتنی هستند. در ادامه انواع آنها تشریح میگردد. مدلهای هیدرولوژیکی به دو دسته الف) نظری و ب)تجربی تقسیمبندی میگردند. مبنای یک مدل نظری اصول فیزیکی است. اغلب مدلهای هیدرولوژیکی، فیزیک فرآیند مورد بررسی را ساده مینمایند و بنابراین اجزائی تجربی به خود ملحق میکنند. مدل تجربی یا به عبارت دیگر مدلهای آماری از فیزیک فرآیند صرفنظر مینمایند و در حقیقت صرفا مبتنی بر دادههای مشاهداتی هستند.
بسته به نوع نتایج بدست آمده، مدلهای هیدرولوژیکی به عناوین 1) معین و 2) احتمالاتی دستهبندی میگردند. اگر یک یا چند متغیر درون یک مدل ریاضی تصادفی باشند به طوری که در طول زمان به صورت غیرقابل پیش بینی تغییر نمایند، آنگاه به مدل عنوان احتمالاتی اطلاق میگردد. اگر تمامی متغیرها آزاد از تغییرات تصادفی باشند آنگاه به چنین مدلی معین گفته میشود.
مدلهای هیدرولوژیکی به دو دسته 1) مبتنی بر پیشامد و 2) پیوسته زمانی، قابل تقسیم هستند. یک مدل مبتنی بر پیشامد، یک پیشامد رواناب که ممکن است از چند ساعت تا چند روز به طول انجامد را مدل مینماید. در حالی که یک مدل هیدرولوژیکی پیوسته زمانی یک دنباله از دورههای زمانی را بدون توجه به اتفاق افتادن یا نیفتادن پیشامد رواناب مدل میکند. شایان ذکر است که، یک پیشامد رواناب عبارت است از ازدیاد جریان رودخانه بر اثر بارش.
در نهایت مدلهایی که تاکنون جهت شبیهسازی فرآیندهای هیدرولوژیکی توسعه داده شدهاند از یکی از این سه حالت خارج نیستند: 1) توزیعی ، 2) تودهای و 3) نیمه توزیعی . مدلهای تودهای بر این فرض استوارند که شرایط متوسط یا همگن در کل یا بخشی از یک حوضه حاکم است. مدلهای تودهای به موقعیت مکانی تغییر مشخصات حساس نیستند؛ در حالی که مدلهای توزیعی موقعیت مکانی تغییر شرایط در حوضه را به حساب میآورند[5].
فرآیندهای هیدرولوژیکی که در حوضه رودخانه مدل میگردند را میتوان به 4 دسته کلی تقسیم نمود: 1) آب سطحی: بارش، نفوذ و نفوذ عمیق، تبخیر و تعرق و رواناب سطحی؛ 2) آب زیرزمینی: حرکت رواناب زیرزمینی به سمت رودخانهها و جریانهای سطحی و حرکت رواناب زیرزمینی به سمت مخازن و تالابها؛ 3) مدلسازی تبادلات آب زیرزمینی با آب سطحی؛ 4) روندیابی جریان.
2-3 مدیریت منابع آب
2-3-1 تعریف مسأله و انتخاب متدولوژی
با توجه به مباحث مطرح شده در این فصل و فصلهای پیشین نکاتی که باید در بررسی مسائل مدیریت منابع آب خصوصا در سطح حوضه رودخانه مورد توجه قرار گیرد، در این قسمت خلاصه شده است. تدوین دقیق مسأله یا مسائل پیش رو از مهمترین مراحل است به طوری که انجام صحیح آن 30 تا 50 درصد کار است. سپس باید روش مورد استفاده برای حل مسأله انتخاب گردد. همان طور که در طی گزارش اشاره شده، روشهای مورد استفاده برای مسائل مدیریتی آب در دو قالب کلی دستهبندی میشوند: شبیهسازی و بهینهسازی. آنچه در این فصل و فصل یک بیان شد میتواند راهنمایی برای انتخاب روش مناسب باشد. پس از انتخاب روش نوبت به انتخاب و یا توسعه یک مدل میرسد. مجموعه انتخاب روش و انتخاب مدل را متدولوژی مینامند[2].
2-3-2 محدوده مکانی، افق زمانی و مقیاس
تعیین محدوده مکانی و مقیاس آن و همچنین دوره و گامهای زمانی برای بررسی مسأله الزامی است و البته باید با دقت مناسب انجام شود. واحدهای مکانی از تقاطع واحدهای هیدرولوژیک، تقسیمات کشوری، واحدهای کاربری زمین، واحدهای مربوط به نوع خاک، واحدهای مربوط به هیدرولوژیک حوضه (سازنده سخت یا آبخوان آبرفتی) ممکن است حاصل گردد. انتخاب دوره زمانی باید با توجه به افق زمانی مسأله که میتوان کوتاه مدت (1 تا 5 سال)، میان مدت (5 تا 15 سال) و بلند مدت (15 تا 30 سال) باشد، صورت میگیرد. گامهای زمانی با توجه به نیاز مسأله، طول افق زمانی و دوره تناوب فرآیندهای طبیعی و انسانی لحاظ شده انتخاب میشود [2].
2-3-3 تمام فرآیندهای هیدرولوژیکی مهم
متناسب با نوع مسأله، خصوصیات منطقه مطالعاتی و موجودیت اطلاعات و دادهها، نوع فرآیندهایی که از چرخه هیدرولوژیکی باید شبیهسازی شوند، مشخص میشوند. به عنوان مثال با مرور برخی از مطالعات صورت گرفته در این زمینه بدین نتیجه میرسیم که برخی از آنها فرآیند بارش-رواناب را در بررسی دخالت نداده و چرخه را از رواناب آغاز نمودهاند؛ یا اینکه برخی حتی اندرکنش بین سفره آب زیرزمینی و جریانات سطحی رودخانه را مدلسازی نکردهاند. در عین حال در بعضی از مطالعات به عکس کل چرخه هیدرولوژیکی لحاظ شده است[2].
2-3-4 تعیین دادههای مورد نیاز و آمادهسازی آنها
دادههای مورد نیاز را میتوان در چارچوب کلی زیر دستهبندی نمود[2].