از این پس این آموزش به صورت فایل متنی بر روی سایت بارگذاری خواهد شد.
بنا به درخواست مکرر مخاطبین جهت بارگذاری فایل متنی بر روی سایت برای استفاده همه افرادی که به اینترنت پر سرعت دسترسی ندارند و امکان دریافت فایل ویدیویی آموزش مدل سازی با نرم افزار PMWIN را ندارند، تصمیم بر این گرفته شد تا این آموزش از این پس به صورت فایل متنی بر روی سایت قرار گیرد.
دانلود نرم افزار PMWIN
درس اول تا چهارم آموزش مدل سازی با نرم افزار PMWIN :
مقدمه
در میان نرم افزارهای شبیه سازی و مدل سازی آب های زیرزمینی می توان از دو نرم افزار به عنوان پرکاربردترین نرم افزارها در این حوزه نام برد:
1- نرم افزار ویژوال مودفلو
2- نرم افزار پی ام وین
نرم افزار پی ام وین جهت مدل سازی و شبیه سازی جریان و انتقال املاح در آب زیرزمینی کاربرد دارد.
مدل سازی از کجا نشأت گرفته است؟ با توجه به افزایش جمعیت که سبب افزایش روز افزون برداشت از آبهای زیرزمینی شده، که این برداشت تصاعدی نیازمند این است که رفتار درستی از رفتار آبخوان داشته باشیم. رفتار درست نیازمند مدل سازی درست است.
هدف از مدل سازی ریاضی شبیه سازی رفتار آبخوان با استفاده از روابط ریاضی است که با استفاده از آن، معادلات حاکم بر یک محیط پیوسته را می توانیم تحلیل می کنیم.
محدوده مطالعاتی
اگر ما یک محدوده مطالعاتی را فرض کنیم مثلا دشت کرج که یک محدوده مطالعاتی است. داخل این محدوده مطالعاتی یک محدودهی کوچکتر دیگری تشکیل میشود به نام آبخوان یا آکیفر که پتانسیل تشکیل آب را دارد.
ابخوان یا آکیفر یک محیط متخلخل یکپارچهای است که آب میتواند جریان داشته باشد. حالا داخل این آبخوان میخواهیم شبیه سازی بکنیم. پس تا اینجا محدوده مان را مشخص کردیم. یعنی میخواهیم بفهمیم که تراز سطح آب زیرزمینی در نقاط مختلف آبخوان در ماههای مختلف برحسب تغییرات مکانی و زمانی به چه صورتی است. برای شبیه سازی باید معادلات حاکم بر آن را استخراج کنیم.
معادلات حاکم
معادلات حاکم برآن چگونه است؟
یک ورودی و خروجی زیرزمینی داریم.
یک ورودی طبیعی داریم تحت عنوان تغذیه و یک تخلیه داریم.
تغذیه شامل چه چیزی است؟
- باران
- پساب کشاورزی
- چاههای جذبی خانگی
- پساب صنایع
- حوضچههای تغذیه مصنوعی در سطح زمین
- رودخانه
تخلیه شامل چه چیزی است؟
- چاه های بهرهبرداری
- قناتها
- چشمهها
- چاهها بصورت مصنوعی
- تبخیر از سطح آب
مدل سازی
در مدل سازی باید ابتدا محدوده ی مورد مدلسازی را مش بندی کنیم.
مش بندی یعنی چه؟
یعنی سلول بندی بکنیم که بستگی به دقت دارد هرچه قدر دقت کار زیاد باشد مـدل سـازی قویتر است که در این سایز یک ارتفاعی میدهیم که تراز سطح ایستابی را نمایانگر است. مثلاً در نواحی شهری برای اندازه گیری تراز سطح ایستابی مش بندی های ما کوچک است. یک جا بیابان است دقت مهم نیست، مش بندی را بزرگ در نظر میگیریم.
برای مش بندی از نقشه بـصورت Dem استـفـاده میکنیم؛ یعنی نقشه هایی که توپوگرافی سطح زمین در آن به صورت سلولی است.
معادلات دیفرانسیل حاکم
معادلات دیفرانسیل حاکم بر جریان آبهای زیرزمینی به روشهای متداول ریاضی قابل حل نبوده و در سالهای اخیر با توسعه کاربرد کامپیوتر، برای حل آنها از روشهای عددیبهره گرفتهاند. کاربرد این معادلات و حل آنها توسط روشهای عددی، مدل ریاضی آبهای زیرزمینی نامیده شده است.
روش های عددی حل معادلات دیفرانسیل حاکم
روش های عددی به گروههای مختلفی تقسیم میشوند که هر کدام از گروهها با استفاده از فرضیاتی به حل معادلات حاکم بر جریان آبهای زیرزمینی میپردازند. در این میان از دو روش تفاضل محدود و اجزای محدود
در برنامهها و نرمافزارهای رایج در زمینه حل معادلات دیفرانسیل آبهای زیرزمینی بیشتر استفاده شده است. به منظور حل آن معادلات، ابتدا سطح آبخوان مورد مطالعه به شبکههایی با ابعاد مشخص تقسیمبندی میشود. همچنین در این شبکهها، مقادیر تراز سطح آب (در مدلسازی کمی) و یا مقادیر غلظت (در مدلسازی کیفی) به عنوان شرایط اولیه مشخص میباشد.
اکثر مدل هایی که بر پایه تفاضل محدود هستند، مدلهایی با مشهای مستطیلی و مربعی هستند. در روش اجزای محدود، مشها به صورت شبکههای نامنظم مثلثی تبدیل میشوند.
این روش کمی از لحاظ محاسباتی وقت زیادی می برد. معمولا اکثر مدلهای پیشرفته در این روش کار نمیکند و با روش تفاضل محدود کار میکنند. برای حل آن یا باید کد بنویسیم یا از نرم افزار استفاده کنیم.
کد هایی که از سال 1955 آمده است، کدهایModflow بوده است که به زبان فورترن و C نوشته شده است که بعد ها توسعه دادند که به صورت visual mod flow و PMWIN8.0.12 که از نسخه 3 شروع شد تا 8 ادامه یافته است.
هر گونه سوال در خصوص مطلب بالا را در قسمت نظرات در میان بگذارید.
منتظر نظرات راهگشای شما هستم.