مرجع تخصصی آب و فاضلاب

روان آب

این حقیقت است كه آبی كه امروزه مورد استفاده قرار می دهیم، صدها میلیون سال است كه وجود دارد و مقدار آن خیلی تغییر نكرده است. آب در سرتاسر دنیا حركت می كند، شكل آن تغییر می كند، توسط گیاهان و جانوران جذب می شود اما هرگز ناپدید نشده و از بین نمی رود. آب چرخه ای عظیم و دائمی را طی می كند كه آن را چرخه آب می نامیم . فرآیندهای متعددی با هم در كارند و سبب می شوند كه آبهای زمین به صورت چرخه دائما در حركت باشند. در چرخه آب پنج فرآیند دخیلند: تراكم، بارش، نفوذ، روان آب و تبخیرو تعریق. این فرآیندها همزمان بوده و پنج فرآیند، تراكم، بارش، نفوذ، روان آب و تبخیرو تعریق، با هم چرخه آب را می سازند. بخار آب متراكم شده و ابرها را تشكیل می دهدكه در شرایط مناسب منجر به بارش می شود. باران به سطح فرو می ریزد و به خاك نفوذ می كند یا به صورت روان آب جریان می یابد. آب سطحی(مثل دریاچه ها، رودخانه ها، اقیانوسها و غیره) تبخیر شده و به صورت رطوبت به جو بر می گردند در حالیكه گیاهان طی فرآیند تعریق، آب را به جو برمی گردانند .

بخشی از بارش كه به سطح زمین می رسد‌، طی فرآیند نفوذ به داخل زمین می رود. میزان آبی كه به زمین نفوذ می كند بسته به درجه شیب زمین، میزان و نوع پوشش گیاهی، نوع خاك و سنگ و میزان اشباع شدگی خاك، متفاوت است. وجود سوراخهای بیشتر(تركها، حفره ها، درزه ها)،‌میزان نفوذ را افزایش می دهد. آبی كه به خاك نفوذ نكند، در سطح به صورت روان آب جاری می شود.بارشی كه به سطح زمین می رسد اما به خاك نفوذ نمی كند روان آب نامیده می شود. روان آب در نتیجه ذوب برف و یخ هم به وجود می آید.

هنگامی كه میزان بارش زیاد است، خاكها از آب اشباع می شوند. با افزایش بارش، آب اضافی نمی تواند به خاك وارد شود. روان آب به رودخانه ها و رودها وارد شده و مقدار زیادی از آب اضافی جریان می یابد. بمنظور برآورد ميزان روانآب از روشهاي متفاوتي ميتوان سود جست كه معروفترين آنها روش كرو نامبر است. در بيشتر حالات ميزان رواناب حاصل بصورت تخميني بوده و مقدار رطوبت خاك (بخصوص در لايه سطحي) كه نقش مهمي در شروع رواناب دارد كمتر لحاظ ميشود. بهمين دليل احساس مي شود كه بايد در مقادير كرونامبر با توجه به شرايط كشور اصلاحاتي بوجود آورد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

یك توده هوا عبارت است از حجم عظیمی از هوا كه خصوصیات فیزیكی آن بویژه از نظر دما و رطوبت در سطح افقی برای صدها كیلومتر تقریباً همسان باشد.
● مهFog : تراكم حاصل از سردشدن ذرات بخار آب در نزدیكی سطح زمین كه بصورت ذرات معلق در فضای سطحی مشاهده می‌گردند مه نامیده می‌‌شود. به عبارت دیگر مكانیزم تشكیل مه شبیه مكانیزم تشكیل ابرها می‌باشد اساساً بیان جدایی مه از ابر نیز مشكل است زیرا مه‌ها در حقیقت ابرهای استراتوس هستند كه در سطح زمین و یا در طبقه‌ایی بسیار نزدیك به زمین تشكیل می‌گردند.
● توده‌های هوا : یك توده هوا عبارت است از حجم عظیمی از هوا كه خصوصیات فیزیكی آن بویژه از نظر دما و رطوبت در سطح افقی برای صدها كیلومتر تقریباً همسان باشد.

مناطق منشأ و انواع توده‌های هوا : توده‌های هوا خصوصیات اصلی خود را از سطحی كه در روی آن تشكیل می‌شوند كسب می‌كنند و از این جهت است كه خصوصیات حرارت و رطوبت هر توده هوا به طور مستقیم از طریق طبیعت سطح زیرین آن تعیین می‌گردد. مهمترین مناطق منشأ توده‌های هوا در روی كره زمین مراكز پرفشار جنب حاره و مناطق قطبی می‌باشند.
توده‌های هوا با حركت تدریجی خود خصوصیات نواحی منشأ خود را به سایر مناطق جهان گسترش می‌دهند این حالت را معمولاً «هجوم موج سرد» و یا موج گرم می‌گویند.
● جبهه‌ها : به طور كلی بین توده‌های هوای مختلف با خصوصیات متفاوت، منطقه گذرایی كه در اصطلاح هواشناسی بنام «جبهه» معروف است وجود دارد . جبهه‌ها نواحی انتقالی كوچك یا وسیعی می‌باشند كه وسعت ناحیه آنها از ده الی صد كیلومتر تغییرمی‌كند با وجود این در روی نقشه های هواشناسی جبهه‌ها را باخطی نشان می‌دهند جبهه‌ها از لحاظ شرایط اقلیمی و هواشناختی اهمیت ویژه‌ای را حائزند. زیرا در مناطق انتقالی و گذری آنها بین عناصر فشارـ حرارت‌ـ پراكندگی بارندگی‌ـ میزان ابرناكی‌ـ جهت وزش بادـ و شدت آن ارتباط بسیار نزدیكی برقرار می‌گردد.
و می‌توان از ‎آن چهار نوع جبهه نام برد جبهه گرم- جبهه سرد-جبهه مسدود و جبهه ساكن
● تبخیر (Evaporation):در مورد تبخیر از سطح آبها،درجه حرارت،شدت باد- و درجه نمناكی بزرگترین نقش را بازی می‌كنند درواقع تبخیر تابعی از شرایط حرارتی است علاوه بر عوامل اساسی یاد شده فوق،فشار بخار آب،خصوصیات آب،وعمق و درجه شوری آن نیز بر تبخیر اثر می‌گذارند.
تعرق :گیاهان آبی را كه برای تامین فعالیت حیاتی خود از طریق زمین بدست می‌آورند بعد از مصرف بصورت بخار آب به اتمسفر پس می‌دهند آخرین مرحله گردش آب درون پوشش گیاهی را تعرق می‌گویند.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

مفهوم پهنه بندي سيل بر اين اصل استوار است كه جلگه سيلابي و كانال رودخانه يك مجموعه واحد بوده و جلگه سيلابي يك قسمت از رودخانه است كه بندرت مورد استفاده قرار مي گيرد. براين اساس پهنه بندي سيلاب به تعيين ناحيه هايي در داخل سيلابدشت اطلاق مي گردد كه براي كاربري هاي مختلف از قبيل فضاهاي باز تفريحي، كشاورزي، محوطه هاي صنعتي و مسكوني و … مورد استفاده قرار مي گيرند. تمامي نواحي سيلابدشت به قسمتهايي با خطر پذيري متفاوت به
منظور كنترل كاربري و توسعه اراضي تقسيم مي شوند. پهنه بندي ، براي مشخص كردن ميزان خطر پذيري به سيلاب براي استفاده كنندگان متحمل سيل، شناسايي ناحيه ها براي بيمه سيل و ايجاد محدوديت هاي اجباري كاربري در مناطق خطرپذير قابل استفاده مي باشد.
پهنه بندي معمولاً در نواحي مناطق توسعه يافته و بر طبق نقشه هاي خطرپذيري صورت مي گيرد و بايستي قدرت لازم براي اعمال محدوديتهاي ناشي از آن وجود داشته باشد.
مديريت توسعه سيلابدشت از آنجا نشات گرفت كه موسسات دولتي و عمومي علاقمند به كنترل تغييرات مناطق در حال توسعه ( نظير تغييركاربري اراضي ، ساخت وسازها ، تاسيسات زيربنايي و غيره) در سيلابدشت ها شدند.
فنون بكار گرفته شده در اين جهت در مقياس مالي سرمايه گذاري كمتري مي طلبد ولي در مقياس تعهدات فردي ( هزينه هاي اجتماعي ) هزينه بالايي در بردارد.براي موفقيت در جلوگيري از توسعه سيلابدشت، به تعهدات جمعي براي انجام اقدامات لازم، نياز است.
اهداف كلان چنين اقدامات محدود كننده اي به قرار زير است:
1- كاهش خسارات بالقوه مالي و تلفات جاني در آينده،
2- تعيين و تشريح كاربري قابل قبول يا منطبق با شرايط از اراضي كه در محدوده مشخص
شده سيلابدشت قرار دارند و
3- مهمتر از همه اين كه افزايش آگاهي عمومي و موسسات در رابطه با خطرپذيري نواحي
سيل زده در سيلاب دشت

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

تناوب و تکرار مداوم پدیده های هیدرولوژی ، ایده استفاده از آمار و احتمالات در هیدرولوژی را به وجود آورده است . این جزوه توسط استادیار دانشگاه صنعت آب و برق ( شهید عباسپور) تهیه شده و در آن ابتدا اصطلاحات اصلی علم هیدرولیک تعریف شده و سپس  راه تجزیه و تحلیل داده های هیدرولوژی با استفاده از علم آمار آموزش داده شده و توابع توزیع احتمال برای آن ارائه شده است .

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

دید کلی آلودگی آبهای زیرزمینی در اثر نفوذ آلودگی از سطح زمین و یا اطراف منبع آن صورت می‌گیرد و در این میان ، ریشه‌های درختان و یا گیاهانی که به منبع راه یافته‌اند نیز مورد توجه است.

موارد مورد توجه در یک منبع آب زیرزمینی در یک منبع آب زیرزمینی ، عواملی چون عمق آب ، عمق ایستایی ، تغییراتی که ممکن است در اثر پمپاژ حاصل گردد، باید تعیین شود و تجزیه آب چاه و آبهای اطراف آن ، نشان خواهد داد که این منبع زیرزمینی از یک محل یا بیشتر تغذیه می‌شود.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

یکی از مدلهایی که برای مطالعات آبخیزداری و سیلخیزی کاربرد فراوانی دارد مدل ‌HEC-HMS[1] است. این مدل نسخه‌ توسعه‌ يافته ‌HEC-1 و تحت ‌ويندوز است که براي ‌شبيه‌سازي ‌پاسخ ‌رواناب ‌سطحي‌ يك‌ حوضه‌ آبخيز نسبت‌ به ‌بارندگي‌هاي ‌معين ‌طراحي‌ شده‌ است‌. اين‌ مدل‌، حوضه‌ آبخيز را به‌ عنوان ‌يك ‌سيستم‌ بهم‌ پيوسته‌ با مولفه‌هاي ‌هيدرولوژيكي ‌و هيدروليكي ‌نمايش‌ مي‌دهد. هر مولفه ‌مدل ‌يك‌ جنبه‌ از فرايند بارش‌ - رواناب ‌را در داخل ‌بخشي‌ از حوضه‌ كه‌ معمولاً به ‌عنوان ‌زيرحوضه‌ در نظر گرفته ‌مي‌شود شبيه‌سازي ‌مي‌كند. بعبارت ‌ديگر مولفه‌هاي ‌مختلفي ‌براي‌ شبيه‌سازي ‌سيستم‌ فيزيكي‌ حوضه‌ تركيب ‌مي‌شوند و هر مولفه ‌قسمتي ‌از محاسبات ‌لازم ‌را براي ‌يك‌ هيدروگراف‌ كامل‌ انجام ‌مي‌دهد.

- ساختار مدل‌ :بخش‌هاي ‌اصلي‌ مدل‌ را سه‌ مجموعه ‌به ‌شرح ‌ذيل ‌تشكيل‌ مي‌دهند:

الف- مــدل ‌حـوضه ‌:(Basin Model) كه‌ شامل ‌پارامترها و داده‌هاي ‌مرتبط با عناصر(Element) هيدرولوژيكي ‌است‌. اين ‌عناصر عبارتند از زيرحوضه‌ها، بازه‌هاي ‌رونديابي‌، محل‌ اتصال ‌آبراهه‌ها (Junction)، مخازن‌، چشمه‌، منبع و محل‌ انحراف‌ آب‌(Diversion) رواناب ‌زيرحوضه‌ها مي‌تواند بصورت‌ يكپارچه ‌و يا توزيعي‌ محاسبه‌ شود. در مدل‌ يكپارچه‌، بارش ‌و تلفات بصــورت ‌ميانگين ‌مكاني ‌روي‌ زيرحوضه‌ در نظر گرفته ‌مي‌شود. در روش‌ توزيعي ‌بارش‌ مؤثر در سطح‌ كوچكترين ‌جزء تقسيم‌ )سلول) محاسبه ‌شده ‌و تبديل ‌بارش‌ مؤثر به‌ رواناب ‌مستقيم ‌بوسيله ‌روش‌ اصلاح‌ شده‌ كلارك ‌(Modclark)صورت ‌مي‌گيرد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

سیل وسیلاب

 
در خلال یا پس از یک بارندگی شدید ، مقدار دبی رودخانه به سرعت افزایش یافته و درنتیجه آب از بستر عادی خود سر ریز نموده و دشت سیلابی و مناطق اطراف را دربر می‌گیرد. با بررسی دشت سیلابی قدیمی و آبرفتهای آن ، شاید بتوان با درجه‌ای از تقریب احتمال وقوع و بزرگی سیلهای آتی منطقه را مشخص کرد. اصولا بزرگی سیلها و تکرار آنها در طول زمان تابع شدت بارندگی ، نفوذپذیری زمین و وضع توپوگرافی منطقه است.

البته امروزه به دلیل دخالتهای بی رویه در بسیاری نقاط که قبلا سیل نمی‌آمده ، طغیانهای بزرگی مشاهده می‌شود. فعالیت بشر به چند صورت احتمال وقوع سیل را افزایش می‌دهد. از آن جمله می‌توان به ساختمان سازی در دشت سیلابی رود که مستلزم اشغال بخشهایی از آن است و باعث کاهش ظرفیت طبیعی رود می‌شود، اشاره کرد. به این ترتیب محدوده‌ای از دشت سیلابی که در زمان طغیان زیر آب می‌رود، گسترده تر می‌گردد.

شهر سازیها و حذف گیاهان باعث کاهش مقدار آب نفوذی و افزایش آب سطحی می‌شود. حجم زیاد آب از یک طرف بر برزگی طغیان می‌افزاید و از طرفی با افزایش فرسایش، رسوباتی به وجود می‌آورد که با برجای گذاشتن آنها ظرفیت بستر اصلی رود کاهش می‌یابد. موارد پیش معمولا تاثیر تدریجی دارند، ولی سیلهای ناگهانی و فاجعه آمیز اغلب بر اثر تخریب سدها و بندها ، ایجاد می‌شوند.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب