تعریف هیدروگراف واحد
هیدروگراف واحد لحظه ای در آبهای زیرزمینی
می دونستید تعریف هیدروگراف واحد در آبهای زیرزمینی و سطحی متفاوت است!خب، درس امروز اینکه : در آبهای زیرزمینی هیدروگراف رابطه h(عمق آب زیرزمینی)و زمان ثبت تغییرات است.تعریف هیدروگراف واحد هم در آبهای زیرزمینی با هیدروگراف واحد آبهای سطحی یکی نیست بلکه نسبت h به t را اگر به صورت ماهانه برای چند سال متوالی ترسیم کنیم ، چون یک هیدروگراف حاصل می شود به آن هیدروگراف واحد می گویند.
هیدرولوژی
هیدرولوژی (آب شناسی) 1-تعریف هیدرولوژی هیدرولوژی یا آب شناسی از دو کلمه Hydro به معنی آب و Logos به معنی شناسایی گرفته شده است. هیدرولوژی علمی است که در مورد پیدایش خصوصیات و نحوه توزیع آب در طبیعت بحث می‌کند ولی عملاً واژه هیدرولوژی به شاخه‌ای از جغرافیای فیزیکی اطلاق میشود که گردش آب در طبیعت را مورد بررسی قرار میدهد. انجمن علوم و فنون ایالات متحده تعریف زیر را برای هیدرولوژی برگزیده است:هیدرولوژی علم مطالعه آب کره زمین است و در مورد پیدایش ، چرخش و توزیع آب در طبیعت خصوصیات فیزیکی و شیمیایی آب ، واکنش‌های آب در محیط و ارتباط آن با موجودات زنده بحث می‌کند بنابراین ملاحظه میشود که هیدرولوژی در برگیرنده تمامی داستان آب است. 2-تاریخچه و تکامل هیدرولوژی (آب شناسی) تا جایی که تاریخ نشان میدهد اولین تجارب آب شناسی مربوط به سومریها و مصریها در منطقه خاورمیانه است بطوری که قدمت سد سازی روی رودخانه نیل به 4000 سال قبل از میلاد مسیح می‌رسد در همین زمان فعالیتهای مشابهی در چین نیز وجود داشته است. از بدو تاریخ تا حدود 1400 سال بعد ازمیلاد مسیح فلاسفه و دانشمندان مختلفی از جمله هومر طالس ، افلاطون ، ارسطو و پلنی در مورد سیکل هیدرولوژی اندیشه‌های گوناگونی ارائه کرده‌اند و کم کم مفاهیم فلسفی هیدرولوژی جای خود را به مشاهدات علمی دادند. سیر تحولی و رشد شاید بتوان گفت هیدرولوژی جدید از قرن 17 با اندازه گیریهای مختلف آغاز شد در این دوره پرالت ترانست مقدار بارندگی تبخیر و صعود موئینه‌ای را در حوضه آبریز رودخانه سن اندازه گیری کند ماریوت با اندازه گیری سرعت و سطح مقطع جریان دبی رودخانه سن را در پاریس اندازه گیری کرد. در قرن 18 مطالعات تجربی در زمینه‌های هیدرولوژی شکوفایی خاصی را پیدا کرد. بر اساس این مطالعات بود که بسیاری از اصول هیدرولیکی پایه گذاری گردید. از آن جمله می‌توان وسایلی مانند پیزو ستروبرنولی ، لوله پیتو ، جریان سنج ولت من، لوله بوردا، و نظریه‌هایی مانند نظریه برنولی، فرمول شزی و قوانین دالامبرت را نام برد. از آن زمان به بعد هیدرولوژی از جنبه کیفی به کمی سوق داده شده و اندازه گیری بسیاری از پدیده‌های هیدرولوژی امکان پذیر گردید. قرن 19 را می‌توان دوره طلایی هیدرولوژی دانست در این زمان زمین شناسی نیز به عنوان یک علم تکمیل کننده در آبهای زیرزمینی وارد گردید. قانون دارسی و فرمولهای دو پوئی- تیم (Dmpmit-Thiem) نمونه‌ای از پیشرفت‌های آب های زیرزمینی همراه با هیدرولوژی میباشد. در زمینه هیدرولوژی آبهای سطحی نیز بخصوص به هیدرومتری توجه فراوانی مبذول گردید. فرمولهای فرانسیس در مورد سرریزها، گانگیه (Gangmillet) ...
پهنه بندی سیل و تعیین حد بستر و حریم رودخانه
پهنه بندی سیل و تعیین حد بستر و حریم رودخانه مقدمه: نياز انسان به آب باعث شده تا اكثر تمدن هاي بشري در كنار رودخانه ها شكل بگيرند. انسان هاي اوليه با زندگي در كنار رودخانه ها بطور فطري و تجربي آموخته بودند كه جهت استفاده بهينه از اين منابع خدادادي، مي بايد رودخانه ها را دوست داشت و حتي در بعضي از فرهنگ هاي كهن آب و رودخانه بعنوان موجودي مقدس و حيات بخش مورد ستايش و احترام بود. با توسعه شهرنشيني و اجراي طرح هاي عمراني و دور شدن انسانها از رودخانه اين دوستي گسسته شد و انسان با برداشت بي رويه شن و ماسه از بستر رودخانه، خانه و شهرك سازي در حريم و بستر رودخانه، احداث سازه هاي تقاطعي و غيره اقدام به تعرض به رودخانه و بر هم زدن رژيم متعادل و پايدار آن نمود. رودخانه ها به مثابه موجودات زنده اي هستند كه در مقابل اين تعارض اقدام متقابل نموده و لذا رژيم هيدروليكي آن در يك روند براي رسيدن به تعادل مجدد قرار مي گيرد. مهندسي رودخانه علمي است كه اين اعمال اندر كنشي را بطور سيستماتيك هماهنگ و هدايت خواهد نمود و به عبارتي ديگر مهندسي رودخانه شامل تمام مراحل برنامه ريزي، طراحي، اجرا و بهره برداري از عمليات مختلفي است كه به منظور بهبود وضعيت رودخانه در جهت استفاده بهتر از آن اعمال مي گردد. رودخانه ها شريان هاي اصلي حيات كليه سازه هاي آبي محسوب مي شوند و حفاظت و بهره برداري بهينه از آنها و همچنين حراست از بستر و حريم آنها از مهم ترين مسئوليت هاي وزارت نيرو مي باشد. استفاده بهينه از رودخانه ها به لحاظ اهميتي كه اين منابع طبيعي در برآورد نيازهاي بشري، از ديرباز تاكنون داشته اند از انگيزه هاي مهم به وجود آمدن شاخه ديگري از مهندسي آب به نام مهندسي رودخانه بوده است. به علت نزديكي سازه هاي تغذيه كننده از آب رودخانه و زمين هاي كشاورزي اطراف رودخانه نياز به يك برنامه ريزي علمي جهت حفظ و حراست از اين سازه ها اجتناب ناپذير مي باشد. علمي كه در مورد كليه مراحل مطالعه و برنامه ريزي، طراحي، اجرا و بهره برداري جهت بهبود و يا تغيير وضعيت موجود يك رودخانه به منظور برآورد نيازهاي عمراني بحث مي كند مهندسي رودخانه ناميده مي شود. بدلیل رشد روز افزون جمعیت و توسعه سریع زندگی شهری و روستایی در اراضی حاشیه رودخانه ها و طبیعتاً افزایش تقاضا برای احداث اعیانی در این اراضی، متأسفانه روند تجاوز به بستر وحریم رودخانه ها، تصرف غیر قانونی این گونه اراضی و دخل و تصرف غیر مجاز در آنها افزایش یافته است. با تصویب قانون آب و چگونگی ملی شدن آن در تاریخ 27/4/1347 وظیفه تعیین حد بستر رودخانه ها و نهرهای ...
آب شناسی
آب شناسی هیدرولوژی یا آب شناسی از دو کلمه Hydro به معنی آب و Logos به معنی شناسایی گرفته شده است. دید کلی هیدرولوژی علمی است که در مورد پیدایش خصوصیات و نحوه توزیع آب در طبیعت بحث می‌کند ولی عملا واژه هیدرولوژی به شاخه‌ای از جغرافیای فیزیکی اطلاق میشود که گردش آب در طبیعت را مورد بررسی قرار میدهد. انجمن علوم و فنون ایالات متحده تعریف زیر را برای هیدرولوژی برگزیده است: هیدرولوژی علم مطالعه آب کره زمین است و در مورد پیدایش ، چرخش و توزیع آب در طبیعت خصوصیات فیزیکی و شیمیایی آب ، واکنش‌های آب در محیط و ارتباط آن با موجودات زنده بحث می‌کند بنابراین ملاحظه میشود که هیدرولوژی در برگیرنده تمامی داستان آب است. تاریخچه و تکامل آب شناسی تا جایی که تاریخ نشان میدهد اولین تجارب آب شناسی مربوط به سومریها و مصریها در منطقه خاورمیانه است بطوری که قدمت سد سازی روی رودخانه نیل به 4000 سال قبل از میلاد مسیح می‌رسد در همین زمان فعالیتهای مشابهی در چین نیز وجود داشته است. از بدو تاریخ تا حدود 1400 سال بعد ازمیلاد مسیح فلاسفه و دانشمندان مختلفی از جمله هومر طالس ، افلاطون ، ارسطو و پلنی در مورد سیکل هیدرولوژی اندیشه‌های گوناگونی ارائه کرده‌اند و کم کم مفاهیم فلسفی هیدرولوژی جای خود را به مشاهدات علمی دادند. سیر تحولی و رشد شاید بتوان گفت هیدرولوژی جدید از قرن 17 با اندازه گیریهای مختلف آغاز شد در این دوره پرالت ترانست مقدار بارندگی تبخیر و صعود موئینه‌ای را در حوضه آبریز رودخانه سن اندازه گیری کند ماریوت با اندازه گیری سرعت و سطح مقطع جریان دبی رودخانه سن را در پاریس اندازه گیری کرد. در قرن 18 مطالعات تجربی در زمینه‌های هیدرولوژی شکوفایی خاصی را پیدا کرد. بر اساس این مطالعات بود که بسیاری از اصول هیدرولیکی پایه گذاری گردید. از آن جمله می‌توان وسایلی مانند پیزو ستروبرنولی ، لوله پیتر ، جریان سنج ولت من ، لوله بوردا ، و نظریه‌هایی مانند نظریه برنولی ، (فرمول شزی و قوانین دالامبرت را نام برد. از آن زمان به بعد هیدرولوژی از جنبه کیفی به کمی سوق داده شده و اندازه گیری بسیاری از پدیده‌های هیدرولوژی امکان پذیر گردید. قرن 19 را می‌توان دوره طلایی هیدرولوژی دانست در این زمان زمین شناسی نیز به عنوان یک علم تکمیل کننده در آبهای زیرزمینی وارد گردید. قانون دارسی و فرمولهای دو پوئی- تیم (Dmpmit-Thiem) نمونه‌ای از پیشرفت‌های آبهای زیرزمینی همراه با هیدرولوژی میباشد. در زمینه هیدرولوژی آبهای سطحی نیز بخصوص به هیدرومتری توجه فراوانی مبذول گردید. فرمولهای فرانسیس در مورد سرریزها ، گانگیه (Gangmillet) کوته (kmtter) و مانینگ ...
هیدرولوژی
هیدرولوژی علمی است که در مورد پیدایش خصوصیات و نحوه توزیع آب در طبیعت بحث می‌کند ولی عملا واژه هیدرولوژی به شاخه‌ای از جغرافیای فیزیکی اطلاق میشود که گردش آب در طبیعت را مورد بررسی قرار میدهد. انجمن علوم و فنون ایالات متحده تعریف زیر را برای هیدرولوژی برگزیده است:هیدرولوژی علم مطالعه آب کره زمین است و در مورد پیدایش ، چرخش و توزیع آب در طبیعت خصوصیات فیزیکی و شیمیایی آب ، واکنش‌های آب در محیط و ارتباط آن با موجودات زنده بحث می‌کند بنابراین ملاحظه میشود که هیدرولوژی در برگیرنده تمامی داستان آب است. تاریخچه و تکامل آب شناسی تا جایی که تاریخ نشان میدهد اولین تجارب آب شناسی مربوط به سومریها و مصریها در منطقه خاورمیانه است بطوری که قدمت سد سازی روی رودخانه نیل به 4000 سال قبل از میلاد مسیح می‌رسد در همین زمان فعالیتهای مشابهی در چین نیز وجود داشته است. از بدو تاریخ تا حدود 1400 سال بعد ازمیلاد مسیح فلاسفه و دانشمندان مختلفی از جمله هومر طالس ، افلاطون ، ارسطو و پلنی در مورد سیکل هیدرولوژی اندیشه‌های گوناگونی ارائه کرده‌اند و کم کم مفاهیم فلسفی هیدرولوژی جای خود را به مشاهدات علمی دادند. سیر تحولی و رشد شاید بتوان گفت هیدرولوژی جدید از قرن 17 با اندازه گیریهای مختلف آغاز شد در این دوره پرالت توانست مقدار بارندگی تبخیر و صعود موئینه‌ای را در حوضه آبریز رودخانه سن اندازه گیری کند ماریوت با اندازه گیری سرعت و سطح مقطع جریان دبی رودخانه سن را در پاریس اندازه گیری کرد. در قرن 18 مطالعات تجربی در زمینه‌های هیدرولوژی شکوفایی خاصی را پیدا کرد. بر اساس این مطالعات بود که بسیاری از اصول هیدرولیکی پایه گذاری گردید. از آن جمله می‌توان وسایلی مانند پیزو ستروبرنولی ، لوله پیتر ، جریان سنج ولت من ، لوله بوردا ، و نظریه‌هایی مانند نظریه برنولی ، (فرمول شزی و قوانین دالامبرت را نام برد. از آن زمان به بعد هیدرولوژی از جنبه کیفی به کمی سوق داده شده و اندازه گیری بسیاری از پدیده‌های هیدرولوژی امکان پذیر گردید. قرن 19 را می‌توان دوره طلایی هیدرولوژی دانست در این زمان زمین شناسی نیز به عنوان یک علم تکمیل کننده در آبهای زیرزمینی وارد گردید. قانون دارسی و فرمولهای دو پوئی- تیم (Dmpmit-Thiem) نمونه‌ای از پیشرفت‌های آبهای زیرزمینی همراه با هیدرولوژی میباشد. در زمینه هیدرولوژی آبهای سطحی نیز بخصوص به هیدرومتری توجه فراوانی مبذول گردید. فرمولهای فرانسیس در مورد سرریزها ، گانگیه (Gangmillet) کوته (kmtter) و مانینگ (Manning) درباره جریان آب در کانالهای روباز از جمله این مواردند. فعالیتهای دالتون در زمینه تبخیر نیز بسیار حائز ...
WINSRFR یک پکیج نرم افزاری برای تحلیل سیستم های آبیاری سطحی
از اواخر دهه 1970، سرویس تحقيقات کشاورزی ( USDA ) مشغول توسعه مدل های شبیه سازی هیدرولیکی و ابزار های نرم افزاری مربوطه برای تحلیل سیستم های آبیاری سطحی شده است. نتایج کلیدی این توسعه، برنامه شبیه سازی SRFR، ابزار طراحی برای شیب، سیستم های آبیاری نواریBORDER و ابزار طراحی برای سیستم های کرتی سطحی می باشند(Strelkoff et al.. 1998). نرم افزار جدید آبیاری سطحی با نام Win SRFR از سال 2004 درحال توسعه بوده است. هدف اولیه از پروژه توسعه Win SRFR تبدیل برنامه های BASIN، BORDER و SRFR مبتنی بر Dos به یک برنامه کاربردی برای سیستم عامل ویندوز می باشد. در طولانی مدت، باید ابزاری برای هدایت تحلیل های عملی بر روی انواع متفاوت سیستم های آبیاری سطحی و توسعه یک نرم افزار جدید برای تحقیق در مورد هیدرولیک آبیاری سطحی توسعه یابد. 3-1: سازمان دهی و عاملیت برنامه 3-1-1: WinSRFR Worlds عاملیت و سازمان دهی WinSRFR بر مبنای فرایند تحلیلی به دنبال ارزیابی و بهبود عملکرد هیدرولیکی سیستم های آبیاری سطحی تعریف می شوند. عاملیت های برنامه که موسوم به WinSRFR Worlds می باشد عبارتند از تحلیل رویداد (Event Analysis World)، تحلیل عملیات (Operations Analysis World) ، طراحی فیزیکی (Physical Design World) و شبیه سازی (Simulation World ) . اولین قدم در فرایند تحلیلی ارزیابی عملکرد مبتنی بر داده های میدانی می باشد. بنابراین تحلیل رویداد (Event Analysis World) ابزاری را برای فشرده سازی، نقشه کشی و تحلیل داده های ارزیابی میدانی ایجاد می کند. هدف اولیه، ارزیابی توصیف وضع آب به کار برده شده می باشد اما از آن می توان برای تخمین نفوذ پذیری سطحی با خصوصیات زبری هیدرولیک یک زمین نیز استفاده کرد که درون داد های کلیدی برای تحلیل های يك بعدی است. WinSRfR سه مرحله ارزیابی را ایجاد می کند: الف) تعادل حجمی بعد از آبیاری بر مبنای پروفیل نفوذ پذیری سطحی اندازه گیری شده، (که نیازمند داده های نفوذی، خصوصیات حفظ کنندگی آب ،پروفیل خاک مورد بررسی و برآورد محتوای آب خاک می باشد) ب) تعادل حجمی آب بعد از آبیاری مبتنی بر اندازه گیری های پیشروی و منحنی پسروی آب ج) تعادل حجم فاز پیشروی بر مبنای روش دو نقطه ای الیوت و والکر. دو رویه آخر، برآورد های پارامتر نفوذ پذیری سطحی را محاسبه می کنند. جزئیات اجرایی این مراحل بعداً مورد بحث قرار می گیرد. مرحله دوم در فرایند تحلیلی، بررسی راهکار های عملیاتی متناوب در سیستم مفروض می باشد. از operation world (دنیای عملیات) برای تحلیل تناسب عملکردی میان ترکیبات متفاوت سرعت جریان و زمان قطع جريان( قطع جريان) برای یک سیستم با ابعاد، شیب و خصوصیات خاک مشخص استفاده می شود. این تحلیل با کمک کنتور های عملکردی انجام می شود که تفاوت مقیاس های عملکردی ...
هیدرولیک
رفتار عمومی جریان در کانالهای باز در مقایسه با مجاری بسته :تفاوتها رو در شکل زیر متوجه میشوید که این مقایسه را در قالب دو تعریف هیدرولیک تحت عنوان خط تراز انرژی و خط تراز هیدرولیکی نشان میدهددر قسمت "الف"جریان اب در یک لوله(در واقع یک مجاری بسته)رو مشاهده میکنید:همون طوری که دریافته اید در کانالهای باز جریان در سطح بالایی خود ازاد بوده و در این مرز،جریان همواره با فشار ثابت اتمسفر رو به رو هسترفتار عمومی جریان در کانالهای باز در مقایسه با مجاری بسته :تفاوتها رو در شکل زیر متوجه میشوید که این مقایسه را در قالب دو تعریف هیدرولیک تحت عنوان خط تراز انرژی و خط تراز هیدرولیکی نشان میدهددر قسمت "الف"جریان اب در یک لوله(در واقع یک مجاری بسته)رو مشاهده میکنید:همون طوری که دریافته اید در کانالهای باز جریان در سطح بالایی خود ازاد بوده و در این مرز،جریان همواره با فشار ثابت اتمسفر رو به رو هسترفتار عمومی جریان در کانالهای باز در مقایسه با مجاری بسته :تفاوتها رو در شکل زیر متوجه میشوید که این مقایسه را در قالب دو تعریف هیدرولیک تحت عنوان خط تراز انرژی و خط تراز هیدرولیکی نشان میدهددر قسمت "الف"جریان اب در یک لوله(در واقع یک مجاری بسته)رو مشاهده میکنید:مشخص است که جریان داخل این لوله تحت فشار است و اگر پیزومتری در بدنه ی این لوله نصب کنیم،اب در درون این پیزومتر بالا میرود( همونطور که در شکل هم میبینید)توضیح علائم نشان داده شده روی شکل:V به توان 2 تقسیم بر 2g = ارتفاع معادل سرعتP تقسیم بر گاما = ارتفاع معادل فشارZ = ارتفاع از مبناءبنابراین با توجه به شکل و علائم نشان داده شده:انرزی مکانیکی(یا در دسترس)در هر مقطع از جریان عبارت است از:ارتفاع معادل سرعت+ارتفاع معادل فشار+ارتفاع از مبناءتوجه:انرژی کل در هر مقطع از جریان که در واحد وزن بیان میشود( N.m/N یا به فارسی=نیوتن در متر تقسیم بر نیوتن ) بعدش طول است و با H نشان داده میشودپس فرمول ا اینگونه شد:H=v ^2/2g+p/gama+ Zعبارات فرمول 1 به ترتیب بیانگری انرژی جنبشی،کار نیروی فشاری و انرژی پتانسیل ذرات اب میباشد=====3تعریف بنیادی و مهم=====1@افت انرژی چیست؟در مسیر حرکت اب در لوله مقداری از انرژی کل صرف گرم کردن اب میشود و یا به صورت گرما از محیط خارج میشود 2@Energy grade lineخطی که مقدار انرژی کل را در هر لحظه یا در هر مقطع نشان میدهد را خط تراز انرژی یا Energy Grade Line میگویندتوجه:با توجه به اینکه در طول مسیر به خاطر افت انرژی،میزان تراز انرژی رو به کاش میرود و در نتیجه شیب خط تراز انرژی منفی میشود3@Hydraulic Grade Lineبه جمع مقادیر ارتفع معادل فشار و ارتفاع از سطح مبنا خط تراز هیدرولیکی یا Hydraulic Grade Line میگویندسوال:اختلاف ...