پیشرفت چشم گیر کاربرد رایانه در علوم مهندسی سبب شده است تا کاربرد نرم افزارهای مدل سازی در این علوم نیز رواج یابد. علم مطالعه روابط آب و خاک و معادلات پیجیده حاکم بر این روابط نیاز استفاده از نرم افزارها را اجتناب ناپذیر نموده است. از مهمترین نرم افزارهای موجود برای شبیه سازی روابط حرکت آب، گرما، املاح در خاک می توان به HYDRUS اشاره کرد.
نرم افزار Hydrus قادر است حرکت یک، دو و سه بعدی آب، املاح، حرارت، جذب آب توسط ریشه و همچنین رشد ریشه را در شرایط اشباع و غیر اشباع در خاک را شبیه سازی کند. همچنین نرم افزار Hydrus توانایی تخمین ویژگی های هیدرولیکی و انتقال املاح خاک به روش معکوس را دارد. این نرم افزار از معادله ریچاردز برای حل معادلات حاکم بر جریان آب در خاک استفاده میکند.
آشنایی با محیط نرم افزار
برای فراخوانی محیط این نرم افزار دو بار کلیک کنید. پنجره ای مطابق شکل زیر نشان داده می شود. این پنجره از پنج قسمت نوار عنوان، نوار منو، نوار ابزار، صفحه کاری و نوار وضعیت تشکیل شده است.
در نوار منو هشت منوی File، View، Pre-processing، Calculation، Results، Options، Window و Help قرار گرفته است. در منوی File دستورات زیر را می توان انجام داد:
New: ایجاد یک پروژه جدید
Open: فراخوانی پروژه ها به نرم افزار
Project Manager: مدیریت پروژه های ایجاد شده
Save: ذخیره کردن پروژه و یا ذخیره کردن تغییرات جدید بر روی پروژه
Save As: ذخیره کردن پروژه به صورت ایجاد یک پروژه جدید
Save As Input for Modflow: ذخیره پروژه به عنوان اطلاعات ورودی برای شبیه سازی در نرم افزار Modflow
Recent Files: نمایش مسیر پروژه های جدید ایجاد شده
Exit: خروج از نرم افزار
در منوی View قابلیت نمایش یا پنهان کردن نوار ابزار (Toolbar)، نوار وضعیت (Status Bar) و لیست داده های شبیه سازی معکوس در پنجره محاوره ای (List Boxes for Inverse Data) قرار داده شده است.
برای انجام شبیه سازی در HYDRUS لازم است مشخصات پروژه و داده های اولیه به نرم افزار معرفی و وارد شوند. در منوی Pre-processing مراحل تعیین مشخصات پروژه قرار داده شده است و با انتخاب هر کدام از گزینه های موجود نجره مرتبط با آن نمایش داده می شود. با انتخاب نوع پروژه از گزینه Main Processes گزینه های موجود در این منو فعال یا غیر فعال می شوند.
در منوی Calculation گزینه Execute HYDRUS جهت شبیه سازی مدل قرار داده شده است. البته این کار پس از ورود دقیق و کامل اطلاعات اولیه می بایست صورت گیرد در غیر این صورت برنامه اجرا نمی شود.
پس از انجام شبیه سازی نتایج در منوی Results قابل مشاهده است. با انتخاب هر کدام از گزینه های موجود می توان نتایج شبیه سازی شده را مشاهده نمود. فعال یا غیر فعال بودن هر گزینه به نوع شبیه سازی انتخاب شده در منوی Pre-processing بستگی دارد.
با انتخاب منوی Options از نوار منو پنجره Program Options نمایش داده می شود. در این پنجره محل ذخیره فایل های تنظیمات و پیکره بندی مدل، محل پیش فرض ذخیره پروژه ها و مکان ذخیره پایگاه داده این نرم افزار نشان داده شده است. با استفاده از علامت نشان داده شده (…) در هر قسمت می توان مکان مورد نظر را برای ذخیره اطلاعات انتخاب نمود.
منوی Window نحوه نمایش پنجره موجود در نرم افزار را نمایش می دهد. با استفاده از این منو می توان پنجره ها را به صورت آبشاری، افقی، عمودی و با مرتب سازی آیکون ها نمایش داد. البته توجه داشته باشید از منو وقتی استفاده می شود که تعداد پروژه های باز شده در پنجره اصلی نرم افزار زیاد بوده و بخواهید محیط کاری همه پروژه ها را مشاهده کنید.
منوی Help نیز به عنوان ابزاری مفید می تواند اطلاعاتی در مورد نحوه کار با نرم افزار به کاربران ارائه کند. از نوار ابزار نیز می توان برای دسترسی به بخش های مختلف نرم افزار استفاده نمود. ابزار موجود از چپ به راست به ترتیب به منظور ایجاد پروژه، فراخوانی پروژه ها، دسترسی به پنجره مدیریت پروژه ها، ذخیره سازی، اجرای برنامه، نمایش آبشاری، نمایش افقی و نمایش عمودی پنجره ها استفاده می شوند. سه گزینه آخر نیز راهنمای نرم افزار محسوب می شوند.
با ورود به پنجره مدیریت پروژه ها می توان لیست پروژه های ایجاد شده را مشاهده کرد. این پنجره از دو زبانه تشکیل شده است. در زبانه Project Groups مشاهده می کنید که پروژه های موجود در گروه های مشخص شده قرار گرفته اند. با دو بار کلیک بر هر گروه، زیر گروه های آن نمایش داده می شود. این زیر گروه ها در منوی Projects قرار گرفته اند. در این قسمت می توان پروژه های جدید ایجاد و یا پروژه های موجود را حذف نمود. از این زبانه برای تغییر نام یا باز کردن هر پروژه می توان استفاده کرد. صفحه کاری متشکل از دو قسمت Pre-processing و Post-processing می باشد. از Pre-processing به منظور ورود اطلاعات اولیه مدل استفاده می شود.با دو بار کلیک بر هر کدام از گزینه های مشخص شده پنجره ورود اطلاعات مربوطه نمایش داده می شود. پس از مدل سازی می توان از Post-processing به منظور نمایش نتایج استفاده نمود.
