معرفی ۷نرم افزار کاربردی رشته علوم و مهندسی آب +جزئیات

به گزارش سرویس فناوری اطلاعات «خبرنامه دانشجویان ایران»؛ رشته علوم و مهندسی آب یک رشته میان‌رشته‌ای (Interdisciplinary) است؛ در سال 91 وزارت علوم پس از بازنگری رشته‌های آب، رشته کشاورزی-آب و رشته عمران-آب را از لیست رشته‌های خود حذف و رشته‌ جدیدی با برنامه درسی بازنگری شده، تحت عنوان رشته علوم و مهندسی آب تعریف کرد.هدف این رشته استفاده از آب برای کاربردهای مختلف، به‌خصوص کشاورزی است؛ بنابراین یک مهندس آب باید با آب و ویژگی‌های آن، طریقه انتقال آب به محل مصرف و طریقه استحصال آب آشنا باشد و برای تسلط به موارد فوق لازم است که از دانش‌های دیگری از قبیل: زمین‌شناسی، هوا و اقلیم‌شناسی، خاک‌شناسی، طراحی و ساخت تأسیسات آبی و مکانیزم مصرف آب توسط خاک و گیاه اطلاع داشته باشد. به عبارت دیگر این گرایش، علم آب و خاک است و دانشجویان دربارهٔ نحوه استحصال آب، انتقال آب و شبکه‌های توزیع آب، تأمین نیازهای آبی با روشهای مختلف، خارج ساختن آبهای اضافی توسط شبکه‌های زهکشی و احداث سدهای انحرافی و خاکی آموزش می‌بینند.

دنیای مدرن امروز و استفاده از نرم افزار در هر علمی سبب شده است تا پیش از انجام هر پروژه از طریق شبیه سازی و مدل سازی نحوه عملکرد، میزان خطا و چگونگی انجام آن بررسی گردد که نرم افزارهای علوم و مهندسی آب نیز در زمینه مختلف ارائه شده است. به این صورت علاوه بر سهولت انجام هر کار، از سعی و خطاهای طاقت فرسا جلوگیری خواهد شد.

نرم افزارهای علوم و مهندسی آب به شما کمک می کنند تا پدیده هایی که شاید در واقعیت امکان مشاهده آن به صورت بصری وجود نداشته باشد را شبیه سازی و تاثیر چند پدیده بر یکدیگر را بررسی کنید. همچنین بهترین شرایط را برای بازدهی حداکثر هر پروژه با مدلسازی تعیین کرده و به کاربر این امکان را می دهد تا در مدت زمان کم و با صرف کمترین هزینه تمام شرایط ممکن را بررسی کند.

در ادامه این گزارش با برخی از نرم افزارهای کاربردی رشته علوم و مهندسی آب (گرایش آبیاری و زهکشی) آشنا می شوید.

نرم افزارهای علوم و مهندسی آب گرایش آبیاری و زهکشی

DRAINMOD (1

این مدل به منظور شبیه سازی سطح ایستابی و زه آب خروجی از زهکش ها به کار می رود. این مدل عموما در مناطق مرطوب که سطح ایستابی در عمق کم واقع شده است و نیاز به کاربرد سیستم زهکشی امری بدیهی است، کاربرد دارد. این مدل بر اساس معادله بیلان عمل می کند که برای مقطعی از خاک با سطح واحد در نقطه میانی بین دو زهکش در نظر گرفته شده است و از سطح زمین تا لایه غیر قابل نفوذ ادامه دارد. همچنین شبیه سازی شوری زه آب و برآورد هدایت هیدرولیکی از جمله کاربردهای این مدل می باشد.

HYDRUS (2

این مدل قادر است حرکت یک 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 توانایی تخمین ویژگی های هیدرولیکی و انتقال املاح خاک به روش معکوس را دارد. این مدل بر پایه معادله ریچاردز عمل می کند.

SALTMED(3

این نرم افزار، مدل مدیریتی جامعی برای مدیریت و نگهداری منابع آب و ارزیابی اثرات سیستم های مختلف آبیاری، نوع خاک و میزان شوری آب آبیاری بر روی رطوبت خاک، توزیع نمک، نیاز آبشویی و بازده محصول را دارد. همچنین این مدل می تواند سیستم های مختلف آبیاری، طبقات خاک و کیفیت های مختلف آب آبیاری را مورد بررسی قرار دهد.

SIRMOD(4

این نرم افزار، یک مدل جهت شبیه سازی در حوزه طراحی و مدل سازی سیستم های  آبیاری سطحی است. در این مدل معادلات سنت و نانت با سه روش هیدرودینامیک کامل، اینرسی صفر و موج کینماتیک حل می شود. این نرم افزار برای طراحی، ترکیب بهینه ای ازاندازه(شیار، نوار یا کرت) و پارامترهای کاربردی را برای افزایش راندمان کاربرد انتخاب می‏نماید و با بکارگیری تکنیک مسئله معکوس از روش دو نقطه ای و داده های پیشروی، پارامترهای نفوذ را حل می‏نماید و همچنین برای بررسی عملکرد آبیاری پیوسته و موجی استفاده می گردد.

SWAP (5

مدل SWAP برای شبیه سازی عملکرد محصول، زهکشی، جریان آب، املاح و گرما در خاک، مدیریت آب در کشت آبی و بیلان آب در سیستم های هیدرولوژیکی کاربرد دارد. اساس مدل ارتباط فیزیکی پارامترهای خاک، آب، اتمسفر و گیاه است و از اطلاعات مختلف اقلیم، آب، خاک و گیاه استفاده می کند.

CROPWAT (6

برای تعیین نیاز آبی گیاهان و ارائه دهنده تقویم آبیاری مناسب برای گیاهان این نرم افزار مورد استفاده قرار می گیرد. سازمان فائو برای محاسبه نیاز آبی گیاهان بر اساس روش فائو-پنمن-مونتیث که در شرایط آب و هوایی خشک و مرطوب کاربرد دارد، نرم‌افزار آبیاری CROPWAT را تهیه کرده است. داده‌های ورودی این نرم‌افزار علاوه بر یکسری اطلاعات موقعیت جغرافیایی و ارتفاع ایستگاه مورد بررسی عبارتند از میانگین حداکثر و میانگین حداقل دما، میانگین رطوبت نسبی، سرعت باد در ارتفاع ۲ متری از سطح زمین و ساعات آفتابی روزانه که به روش کمیتی به نام ET0 را که معرف تبخیر و تعرق گیاه مرجع می‌باشد را به صورت ماهانه و سالانه محاسبه می‌نماید.

NETWAT(7

این نرم افزار ساده برای تعیین نیاز آبی گیاهان مختلف ارائه شده است.

گزارش از شکوفه راشدی