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 سازه های آبی) آشنا می شوید.
نرم افزارهای علوم و مهندسی آب گرایش سازه های آبی:
LOOP (1
یکی از قدیمی ترین نرم افزارهای تحلیل شبکه توزیع آب، نرم افزارLOOP است که به زبان QuickBasic در سال ۹۱ میلادی نوشته شده است. این بسته نرم افزاری توسط زبان QuickBASIC نوشته شده است و به کمک معادلات جریان هیزین- ویلیامز و یا دارسی- وایسباخ ( بسته به تمایل کاربر ) و روش نیوتن رافسون در حل دستگاه معادلات توام به تحلیل و طراحی شبکه های آبرسانی می پردازد.
SURFER (2
این نرم افزار توسط شرکت Golden Software تهیه شده است و یک نرم افزار قدرتمند در زمینه ی نقشه کشی به خصوص رسم نقشه های توپوگرافی محسوب می شود.Surfer قابلیت ویژه ای در ترسیم توپوگرافی منطقه ای عوارض سطحی و خطوط مرزی دارد؛ اما توانایی عمده ی این نرم افزار ترسیم خطوط هم میزان می باشد که در زمینه های مهندسی آب، هواشناسی، زمین شناسی، مهندسی معدن و غیره بیشترین کاربرد را دارد. انجام محاسبات آماری؛ شبکه بندی به روش های مختلف؛ ترسیم نقشه های هم تراز، هیدروگراف، هم فشار و…؛ و محاسبه ی حجم و شکل ذخایر آبی از دیگر قابلیت های این نرم افزار محسوب می شود.
HEC-RAS (3
قابلیت این نرم افزار در مدل سازی انواع سازه ها و قابلیت تحلیل جریان در حالت غیر ماندگار و همچنین گرافیک قوی این نرم افزار را یکی از کاربردی ترین نرم افزارهای مهندسی آب کرده است. نرم افزار HEC-RAS یکی از سری مدل هایHydrologic engineering center است که جهت روندیابی جریان در رودخانه قابل استفاده می باشد. این مدل بسیار ساده و در عین حال کاربردی است. مدل فوق روندیابی در رودخانه را هم در حالت جریان ماندگار و هم غیر ماندگار را انجام می دهد. از خروجی های مدل فوق می توان به تغییرات پروفیل سطح آب در دبی های با دوره بازگشت های مختلف در بازه های مورد نظر در رودخانه، مقادیر سرعت جریان، عمق نرمال، عمق بحرانی و خصوصیات و پارامترهای هیدرولیکی در رودخانه اشاره کرد. ورودی های مدل شامل مقاطع عرضی آبراهه، ضرایب زبری و دبی های طرح در دوره بازگشت های مختلف و فاصله بین مقاطع است.
HEC-HMS (4
در این مدل با و وارد کردن اطلاعات مربوط به خصوصیات حوضه و اجزاء آن شبیه سازی به منظور تبدیل بارش به رواناب انجام می شود و هیدروگراف سیلاب حوضه تولید می شود . این مدل توانایی تحلیل رودخانه های حوزه های آبریز ، مخازن ورواناب حوزه های شهری را دارد
WATERGAMES (5
نرم افزار واترجیمز برای شبیه سازی و مدلسازی شبکه های توزیع و خطوط انتقال پروژه های آبرسانی استفاده می گردد . این نرم افزار یکی از جدیدترین و پیشرفته ترین نرم افزارهای علوم و مهندسی آب است که به وسیله آن متخصصان، دانشجویان و مهندسین قادر خواهند بود با استفاده از نتایج به دست آمده از نرم افزار، با ضریب اطمینان بسیار بالا اقدام به طراحی شبکه های آبیاری، آبرسانی و انتقال آب نمایند.
FLUENT (6
نرم افزار فلوئنت طیف گسترده‌ای از ابزارها و امکانات مورد نیاز برای مدلسازی جریان، تلاطم، انتقال حرارت و واکنش برای کاربردهای صنعتی اعم از شبیه‌سازی و محاسبه‌ی جریان هوا بر روی بال ها هواپیما، احتراق درون کوره، ستون‌ها حبابی برای سکوهای نفتی، طراحی clean room برای تصفیه‌خانه‌های فاضلاب، جریان آرام در داخل کانال دو بعدی، تحلیل پر شدن آب داخل یک استخر و … را در بر می‌گیرد.
گزارش از شکوفه راشدی
