استفاده از مدل سازی یکی از روش های غیر مستقیم مطالعه منابع آب زیرزمینی است که با توجه به کارآیی بالا و هزینه کمتر نسبت به روش های دیگر، امروزه بسیار مورد توجه قرار گرفته است. مدل کمّی آب های زیرزمینی دشت عقیلی به وسعت 41/142 کیلومتر مربع واقع در شمال شرق شهرستان شوشتر نیز به همین منظور تهیه گردیده است. اهداف اصلی تهیه مدل آب های زیرزمینی دشت عقیلی، شامل درک کمّی جریان آب های زیرزمینی و مو لفه های گوناگون بیلان دشت است که فرایند بهینه تصمیم گیری مدیریت آبخوان براساس آن ها خواهد بود. در این تحقیق آبخوان دشت عقیلی توسط روش عددی تفاضلات محدود به وسیله نرم افزار gms6.5 شبیه سازی گردید. gms یک محیط مدل سازی است، که شامل یک انترفاز گرافیکی و تعدادی کدهای تحلیلی مختلف شامل modflow، modpath و غیره می باشد. modflow یک ماژولار سه بعدی مدل جریان آب زیرزمینی تفاضلات محدود است که توسط سازمان زمین شناسی ایالت متحده(usgs) تهیه شده است. پس از انتخاب بسته نرم افزاری مناسب اقدام به تهیه مدل مفهومی در ماژول نقشه گردید. بعد از تکمیل مدل مفهومی در ماژول نقشه، مدل مفهومی به مدل عددی در ماژول سه بعدی شبکه تبدیل گردید. این کار شامل قرار دادن یک شبکه بر روی مدل مفهومی و سپس تبدیل کردن آن به یک مدل بر پایه شبکه می باشد. ابتدا مدل جریان آب زیرزمینی در حالت ماندگار برای یک ماه اجرا و کالیبره گردید. سپس مدل از مهر 1385 تا شهریور 1386 در حالت ناماندگار طی 12 دوره تنش کالیبره و پس از بهینه سازی پارامترهای هیدروژئولوژیکی (مدلسازی معکوس)، مدل برای دوره زمانی از مهر 1386 تا خرداد 1387 صحت سنجی شد. پس از واسنجی و صحت سنجی، مدل توانست به خوبی شرایط آبخوان را شبیه سازی نماید. نهایتاً سناریوهای مختلف مدیریتی برای دشت در نظر گرفته شد و واکنش آبخوان در مقابل آن ها شبیه سازی گردید.

در این تحقیق روشهای زمین آماری به منظور برآوردی بهینه از توزیع میزان غلظت یونهای اصلی و نیترات دشت رامهرمز مورد استفاده قرار گرفتند. بدین منظور نمونه برداری از 30 حلقه چاه بهره برداری موجود در دشت در مهرماه 1387 صورت گرفت، آنالیز شیمیایی نمونه ها نیز با استفاده از روش یون کروماتوگرافی انجام شد. آنالیزهای زمین آماری متغیرهای شیمیایی آبخوان به وسیله برنامه جانبی geostatistical analyst نرم افزار arc map 9.2 صورت گرفت. برای برآوردی بهینه از متغیرهای ناحیه ای توسط تخمینگرهای زمین آماری داده ها میبایست دارای توزیع نرمال و فاقد روند باشد. نرمال بودن داده ها با روشهایی چون ترسیم هیستوگرام و آزمون کلموگروف–اسمیرنوف به وسیله نرم افزار spss بررسی شد، آنالیز روند نیز با استفاده از برنامه جانبی geostatistical analyst انجام شد. در ادامه درون یابیها با روشهای وزن دهی عکس فاصله،کریجینگ و کوکریجینگ صورت گرفت، در روشهای کریجینگ و کوکریجینگ وایوگرامها برای تحلیل ساختار فضایی متغیرها ترسیم شد. در انتها تخمینهای مختلف پارامترهای شیمیایی با استفاده از شاخص rmse با همدیگر مقایسه شدند. جهت برآورد میزان خطای تخمین متغیرهای شیمیایی آبخوان، نقشه های تخمین خطای استاندارد مربوط به هر متغیر تهیه شد. همچنین کیفیت و خطر آلودگی نیتراته آب زیرزمینی دشت رامهرمز، توسط کرجینگ شاخص با استانداردهای جهانی مقایسه شد.

جریان 5 رودخانه بزرگ و پرآب کارون، دز، کرخه، جراحی(مارون والله( و هندیجان در جلگه خوزستان با میانگین آورد آبی 32/3 میلیارد متر مکعب، شرایط متنوع اقلیمی و همچنین وجود مخازن و سفره های آب زیرزمینی با کمیت و کیفیت قابل توجه در این استان، ایجاد شبکه های وسیع ایستگاه های اندازه گیری اطلاعات، پایش کیفی و انجام مطالعات پایه منابع آب را در این منطقه می طلبیده است. به طوری که قدیمی ترین و گسترده ترین شبکه سنجش و ثبت اطلاعات پایه منابع آب در خوزستان دایر و به طور مستمر اندازه گیری شده است. بدیهی است هر چه اطلاعات جامع تر، دسته بندی شده و مهمتر از آن بروز و حتی المقدور آنلاین باشد مدیریت اطلاعات بهینه تر خواهد بود. در استان خوزستان، ایستگاه های هیدرومتری با سابقه ای بیش از 50 سال نسبت به ثبت وقایع جریانات سطحی و تغییرات کیفی آنها، در مقیاس زمانی سالانه، ماهانه، روزانه و حتی لحظه ای (برای مواقع سیلاب و بروز بحران) به کار گرفته شده اند. همچنین ایستگاه های تبخیرسنجی و ایستگاه های بارانسنجی با ادوات مختلف، در حال ثبت تحولات اقلیمی می باشند. این حجم وسیع اطلاعات تولید شده، هر ساله میزان آن افزایش یافته و در بانک های اطلاعات مختلف ذخیره می گردد. نظر به لزوم مطالعات و شناسایی منابع آب، خاک و رسوب و مدیریت یکپارچه حوضه های آبریز، وجود نرم افزار gis که در گام اول شامل شبکه ایستگاه های هیدرومتری و هواشناسی می باشد ضرورت یافت. در این راستا gis به عنوان ابزاری قدرتنمد در پردازش اطلاعات داده های مکانی و توصیفی، می تواند بسیار راهگشا باشد. در این پایان نامه روش ادغام امکانات برنامه نویسی، امکانات gisو پایگاه اطلاعات توصیفی با هدف افزایش کارایی و کاربرد پیشنهاد گردیده است و طراحی نرم افزار gis ایستگاه های هیدرومتری و هواشناسی بر همین اساس انجام و به همراه داده های مربوط به ایستگاه ها موجود در خوزستان، تهیه و اجرا گردیده است. در این روش از ابزار برنامه نویسی برای بالا بردن قابلیت ها و امکانات نرم افزار، سهولت کار با نرم افزار توسط کاربران، ایجاد محیطی ساده، فارسی و کاربر پسندانه با دکمه ها و منوهای زیبا جهت ترغیب کاربران به دریافت اطلاعات از این طریق، استفاده گردیده است. در شروع کار اطلاعات مربوط به تمامی ایستگاه های هیدرومتری و هواشناسی استان خوزستان به تفکیک حوضه های آبریز جمع آوری شد و به صورت بانک اطلاعاتی تبدیل گردید. نقشه های مربوط به حوضه های آبریز، موقعیت ایستگاه های موجود جمع آوری و در محیط برنامه نویسی به نقشه هایی با حجم بسیار پایین تبدیل گردید. در بخش اطلاعات مکانی، gis جهت مهیا نمودن اطلاعات مکانی منطقه و در بخش اطلاعات توصیفی بانک اطلاعاتیsql جهت ایجاد بانک اطلاعات پایه در نظر گرفته شده است . در این روش مدیریت بانکهای اطلاعات در ساختار سرویس دهنده / سرویس گیرنده طراحی گردیده تا امکان بروز رسانی و دسترسی به اطلاعات با تعریف سطوح دسترسی و حفظ امنیت فراهم گردد.