سیستم پیش گویی فرسایش باد (WEPS)

سیستم پیش گویی فرسایش باد (WEPS) – ایران ترجمه – Irantarjomeh

مقالات ترجمه شده آماده گروه راه – ساختمان، معماری، عمران

مقالات ترجمه شده آماده کل گروه های دانشگاهی

مقالات

چگونگی سفارش مقاله

الف – پرداخت وجه بحساب وب سایت ایران ترجمه(شماره حساب)ب- اطلاع جزئیات به ایمیل irantarjomeh@gmail.comشامل: مبلغ پرداختی – شماره فیش / ارجاع و تاریخ پرداخت – مقاله مورد نظر --مقالات آماده سفارش داده شده پس از تایید به ایمیل شما ارسال خواهند شد.

سیستم پیش گویی فرسایش باد  (WEPS)

مقدمه

سیستم پیش گویی فرسایش باد (WEPS) مدلی مبتنی بر عمل، با داشتن مراحل زمانی متوالی و روزمره می‌باشد که در زمینه شبیه سازی آب و هوا، شرایط محلی و فرسایش کاربرد دارد. این سیستم قرار است بعنوان جایگزینی برای سیستم فراگیر معادله سایش باد (WEQ) محسوب شده و همچنین بعنوان ابزاری برای طراحان سیستمهای حفاظت خاک و یا طراحی و ارزیابی محیطی بشمار می‌آید.

اهداف

اهداف این گزارش عبارت است از :خلاصه‌ای از ساختار مدل WEPS و توضیح تکنیکهای طراحی و مدل سازی.

ناحیه شبیه سازی

در WEPS ناحیه شبیه سازی شامل منطقه، و یا در بیشتر اوقات، مناطقی کنار هم (شکل ۱-۱) می‌باشد. کاربران می‌بایست اطلاعات هندسی ناحیه شبیه‌سازی و یا مناطق زیرمجموعه آن که دارای خاک گوناگون، مدیریت و یا شرایط محصول متفاوتی است را جمع آوری نمایند. دیگر مواردی که می‌بایست اطلاعاتی از آن را بدست آورد عبارتند از:  شرایط اولیه سطح و جمع آوری چهار الی ده مورد از لایه‌ها. خروجی سیستم WEPS محاسبه میانگین ضایعات و از دست رفتن خاک بوسیله اطلاعاتی است که در زمــانهای مشخص گردآوری شده‌اند بعلاوه محاسبه و شبیه سازی مناطق می‌باشد. اطلاعات مناطق متعدد و مشترک که بوسیله یک کاربر جمع آوری شده است برای بدست آوری میانگین خروجی، از طریق مقیاسهای متعدد فضایی در ناحیه شبیه سازی، مورد استفاده قرار می‌گیرد. WEPS، همچنین دارای گزینه‌ای می‌باشد که به کاربران امکان می‌دهد تا عوامل در برگیرنده فرسایش سریع خاک و چگونگی جلوگیری از شکستگی یا ترک خوردگی آن را بررسی نمایند. مورد آخری در تخمین، بیرونی ، اثر شدید فرسایش باد، کمک موثری بشمار می‌آید.

سیستم پیش گویی فرسایش باد (WEPS)

پروسه‌های شبیه سازی

فرسایش خاک به هنگامی‌روی می‌دهد که سرعت باد پیش از میزان تعیین شده برای آن خاک و شرایط تراکم زیستی آن گردد. پس از شروع باد، مدت و سختی تخریب و فرسایش، بستگی به سرعت باد و شرایط تکاملی سطح خاک دارد. از آنجایی که WEPS مدلی است که می‌بایست بطور روزانه و متوالی و مرحله‌ای مورد استفاده قرار گیرد، قابلیت آن نه تنها در شبیه سازی پروسه‌های فرسایش خاک، بلکه در تعیین میزان حساسیت خاک نیز  مشهود می‌باشد.

ساختار WEPS متشکل از یک واسطه کاربر (اینترفیس)، یک روتین اصلی مدیریتی، هفت زیرمدل و چهار بانک اطلاعاتی (مطابق با شکل ۲-۱) می‌باشد. واسط کاربر برای راهبری دستگاه، با استفاده از فایلهای اطلاعاتی و ژنراتور هوا، مورد استفاده قرار می‌گیرد. در کاربردهای عملی فایل جدید اجرایی توسط ادیت نمودن فایل گزینه عادی اجرایی ساخته می‌شود.

اغلب زیر مدلهای (مدلهای زیرمجموعه) WEPS از هوای روزانه به عنوان نیروی طبیعی برای پروسه‌های فیزیکی، که شرایط فیلد را تغییر می‌دهد، استفاده می‌کنند. زیر مدلهای هیدرولوژی این دستگاه وظیفه کنترل تغییرات دما و وضعیت آب درون خاک را بعهده دارند. تغییرات حاصله در خصیصه‌های خاک بوسیله زیر مدل SOIL شبیه سازی می‌گردد. رشد و نمو گیاهان نیز در زیر مدل CROP مورد بررسی قرار می‌گیرد. همچنین موارد مربوط به تجزیه نیز در زیر مدل تجزیه مورد آنالیز قرار می‌گیرد. در نهایت نیروی باد بر اساس ساعات مشخص بوسیله زیر مدل فرسایش محاسبه می‌گردد.

مراحل مختلف بررسی تغییرات خاک و محیط بوسیله ممارست و مدیریت منابع مختلفی نظیر کشاورزی، زراعت، برداشت و آبیاری بدست می‌آید. این موارد و تاثیرات آن بر روی وضعیت سیستم نهایتاً با هم جمع شده و زیر مدل سیستم WEPS بنام زیرمدل مدیریت را بوجود می‌آورند.

سیستم پیش گویی فرسایش باد (WEPS)

مفاهیم طراحی مدل

WEPS سیستمی‌است که بر پایه مدلهای مختلف استوار است و هر مدل دارای یک فایل مستقل می‌باشد. یکی از ویژگیهای تفکیک مدلها راحت بودن امر نگهداری و کنترل و اعمال تغییرات در صورت نیاز می‌باشد. از دیگر ویژگیها، آپدیت مدلها در آینده با اعمال کمترین تغییرات در مدلها می‌باشد. همچنین انتقال و جابجایی اطلاعات از این سیستم به زبانهای برنامه‌نویسی دیگر آسان می‌باشد. از جمله دیگر مفاهیم طراحی WEPS در زیر آورده شده است.

زمان و مکان مجزا

مرحله زمان بوسیله برنامه اصلی کنترل می‌شود. مرحله زمانی – روزانه در WEPS برای کاهش زمان محاسبه مورد استفاده قرار می‌گیرد، البته بجز ساب روتینهای آبشناسی و فرسایش که مرحله زمانی روزانه را مورد استفاده قرار می‌دهند. زیر مدل اصلی(MAIN) با ردیف خاص در شکل ۲-۱ مشخص شده است. زیر مدلهای مشخص وظیفه ترتیب محاسبه را در هر زیر مدل بعهده دارند. با این وجود، در مقوله مدیریت، عملیات بر اساس توالی پیاپی و آنچه در پلان مدیریت آمده به مورد اجرا گذاشته می‌شود. به هنگامی‌که آخرین عملیات لیست شده در پلان مدیریت اجرا شد، اجرای پلان دوباره از ابتدا شروع می‌شود. بطور معمول پلان مدیریت یک دوره یکساله و یا چند ساله را شامل می‌شود. این پلان در هر روزی از سال می‌تواند اجرا شود ولی مدل WEPS باید به هنگامی‌شروع شود که محصولات کشاورزی هنوز رشد نکرده باشند. تنها پلان مدیریت بطور مجزا در فواصل سالیانه می‌تواند اجرا گردد.

سیستم پیش گویی فرسایش باد (WEPS)

تکنیکهای مدل‌سازی: WEPS در مقایسه با WEQ

کاربران تکنیک پیشگویی فرسایش باد با مشکلات محیطی عدیده ای روبرو هستند که می‌بایست راه حلی برای آنها یافت. سیستم WEQ نمی‌تواند تمامی‌این نیازها را جواب دهد. پس از برگزاری مذاکرات گسترده‌ای با کاربران، سیستم WEPS برای پاسخ گویی به این نیازها طراحی شد. بنابراین سیستم WEPS یک تکنولوژی جدید محسوب می‌شود.

همچنین، به WEPS تنها بعنوان یک مدل تحقیقاتی نگریسته نمی‌شود و دارای خصیصه‌های فراوان ساده‌ای است که باعث صرفه‌جویی در زمان می‌گردد. اغلب کاربران تکنولوژی فرسایش باد با WEPS آشنایند. به منظور آشنا شدن با مدل WEPS خلاصه‌ای از  مقایسه بین WEPS و WEQ در زیر آورده شده است.

روش بکارگیری سیستم

برای بکار گیری مدل WEPS می‌بایست چندین مورد را انجام داد.

سیستم پیش گویی فرسایش باد (WEPS)

نرم افزار

مدل WEPS جاری به زبان فرترن، ANSI FORTRAN 77 استاندارد نوشته شده است. دلایل انتخاب این زبان مبحثی است که از ذکر آن اجتناب می‌کنیم.

راهنمای این سیستم تحت عنوان پروژه پیش بینی فرسایش آب (WEPP) وجود دارد. این راهنما برای استفاده در WEPS به تغییرات بسیار کمی‌نیاز دارد. این نرم افزار در دو محیط داس و یونیکس کار می‌کند. بنابراین امکانات لازم نظیر قابلیت حمل و نقل، اندازه و سرعت به منظور کارکرد آن در دو سیستم عامل فوق الذکر در نظر گرفته شده است.

عملکرد

عملکرد سیستم WEPS بطور کامل در دفترچه راهنمای کاربران، که به همراه برنامه سیستم بر روی فلاپی دیسکت عرضه می‌شود، نوشته شده است.

محدودیتها

نسخه جاری WEPS در زمینه رشد محصول واحد در یک زمان محدودیت دارد. این محدودیت بعلت آن است که ساب مدل CROP قادر به شناسایی گونه‌های مختلف گیاهان نیست. محدودیت دیگری نیز در تعداد پارامترهای بانک اطلاعات در خصوص خاکها، عملیات مدیریت و گونه‌های محصولات وجود دارد. پارامترهای بانک اطلاعات موجود در راهنمای کاربران یافت می‌شود. در حال حاضر بانک اطلاعات آب و هوا تنها شامل آمار ۶۷۲ منطقه از آمریکا می‌باشد.

سیستم پیش گویی فرسایش باد (WEPS)

 بروز رسانی (آپدیت) WEPS

WEPS بطور مداوم در حال آپدیت می‌باشد. واحد تحقیقات فرسایش باد (WERU) USDA-ARS راههای گوناگونی را برای دسترسی به آخرین مدل WEPS، در نظر گرفته است که شامل بانک اطلاعات، اسناد و دیگر اطلاعات مربوطه می‌شود.

برای کاربرانی که به اینترنت دسترسی دارند سایت FTP (بدون عضویت) در نظر گرفته شده است. آدرس این FTP عبارت است از: FTP.Weru.Ksu.edu.  مرحله ورود به این سایت با تایپ کلمه anonymous در محل فیلد نام صورت می‌گیرد.

در جواب کلمه رمز کافی است آدرس Email خود را وارد کنید. این سایت دارای فایلهای Read me است که به کاربران درخصوص جستجوی مورد مطلوب خود در هرسطح دیرکتوری کمک می‌کند. WERU همچنین یک سایت اینترنتی ایجاد نموده است. URL آن (WERU) عبارت است از:  http : //weru. Ksu.edu . این سایت در بردارنده کلیه اطلاعاتی است که در FTP یافت می‌شود، بعلاوه اطلاعات و تحقیقات انجام یافته توسط WERU . اطلاعات خاص مورد نظر WEPS نیز از طریق این Email قابل دریافت است.