دانلود کتاب Watershed Dynamics 

لینک های دانلود :

http://uploading.com/files/59c9725d/087355213XWatershedDynamics.rar/

http://depositfiles.com/en/files/3ot5q8uqs

http://depositfiles.com/files/3ot5q8uqs

http://uploading.com/files/2f8c2c1a/087355213XWatershedDynamicsB.rar/

http://ifile.it/a5ygrv4/087355213X.zip

http://www.filesonic.com/file/46727718/087355213XWatershedDynamics.rar

خلاصه ای از کتاب :

Whether you re a stream studies novice or a veteran aquatic monitor, Watershed Dynamics gives you abundant practical resources to extend your students investigations into local water quality and land-use issues. This two-part set is ideal for teaching biological and ecological concepts and research techniques. It also shows how the interplay between scientific data and human judgment can shape public policy decisions on zoning, flood control, and agricultural practices. The Student Edition is organized into four parts: (1) an introduction to watersheds, land use, streams, and related research; (2) 10 protocols with specific instruction on research techniques related to watersheds; (3) field studies and experiments that guide students through interactive research projects using the protocols; and (4) an engineering design challenge in which students develop a device to treat simulated stormwater runoff. Included throughout are plentiful forms that provide both structure and flexibility as they guide students through each research step. Watershed Dynamics is the final volume in the four-part Cornell Scientific Inquiry Series, designed to guide students in designing and conducting experiments, presenting their results, and exchanging feedback with their peers. See the other titles in the series: Decay and Renewal, Assessing Toxic Risk, and Invasion Ecology. Ideas For Use Public participation in water resource management requires public understanding about how water functions in natural communities, and how human activities affect the distribution and quality of this precious resource. One challenge a fascinating one is that just as watersheds do not respect political boundaries, watershed science does not respect disciplinary boundaries. Understanding watersheds from a policy perspective requires understanding biology, chemistry, Earth sciences, mathematics, sociology, economics, politics...the list goes on and on. For that reason, the interdisciplinary study of watersheds is often considered an advanced topic. We believe, however, that if it is approached as a foundational topic, it can provide wonderful opportunities for original research research that matters to communities of all kinds. Additional Info Science Discipline: (mouse over for full classification) Water Precipitation Analyzing data Collecting data Communicating Experimenting Interpreting data Measuring Modeling Observing Scientific habits of mind Earth's water Science process skills Intended User Role: High-School Educator, Learner, New Teacher, Teacher Educational Issues: Achievement, Assessment of students, Classroom management, Curriculum, Educational research, Informal education, Inquiry learning, Instructional materials, Learning theory, Teacher content knowledge, Teacher preparation, Teaching strategies Contents Student Edition FIGURES AND TABLES IN THE STUDENT EDITION PREFACE SciLinks SECTION 1: UNDERSTANDING WATERSHED DYNAMICS CHAPTER 1. INTRODUCTION TO WATERSHED DYNAMICS What Is a Watershed? The Water Cycle Competing Needs for Water CHAPTER 2. WHAT S IN A WATERSHED? Classifying Land Uses Effects of Land Use on Runoff Quantity Effects of Land Use on Water Quality Effects of Land Use on Habitat -Riparian Zones CHAPTER 3. BIOLOGICAL COMMUNITIES IN STREAMS Food Chains and Webs Stream Invertebrates Using Invertebrates to Assess Stream Quality CHAPTER 4. PHYSICAL CHARACTERISTICS OF STREAMS Temperature Turbidity Stream Order Rates of Flow -Streamflow Changes over Time -Impact of Impervious Surfaces CHAPTER 5. STREAM CHEMISTRY Dissolved Oxygen -Effect of Turbulence on Oxygen -Effect of Temperature on Oxygen -Effects of Living Things on Oxygen -Effects of Organic Pollution on Oxygen pH Alkalinity Phosphorus

تا به حال فکر کردید که اولین مرحله اجرایی یک پروژه آبخیزداری چیست ؟

تولید نقشه پایه ( Base map) اولین گام اجرای یک پروژه کامل آبخیزداری است .

نقشه پایه ،نقشه ای است که برخی ویژگی های حوزه آبخیز مورد مطالعه در آن مشخص است .

فاکتور هاییکه برای تهیه نقشه پایه باید در نظر گرفته شود زیاد نیستند . دقت نقشه بستگی به

دقت شما و نقشه اولیه ای که از آن نقشه پایه را تهیه میکنید ( مقیاس 1:25000) دارد .

اما چرا نقشه پایه تهیه میکنیم ؟

اول : دید کاملی از وضعیت حوزه آبخیز و منطقه داشته باشیم.

دوم : نقشه پایه ای که شما تهیه میکنید ، نقشه ای است که هیدرولوژیست ، خاکشناس ،

زمین شناس و تحلیل گر پوشش گیاهی منطقه از آن برای انجام تحلیل های خود استفاده خواهد کرد .

بنابراین دقت این نقشه بسیار مهم است .

اجزای نقشه پایه :

1- مهمترین بخش نقشه پایه ، واحد های هیدرولوژیکی ( زیر حوزه ها ) میباشد .

2- خطوط توپوگرافی ( 20 متر و 100 متر ) .

3- جاده ها ( جاده اصلی ، فرعی ، مالرو و... )

4- آبراهه ( اصلی و فرعی ) ، چشمه ، قنات ها و..

5- مناطق مسکونی

6-خطوط انتقال برق

7- بیشه زار ها ، باغها و ....

8 - سازه ها آبخیزداری ، بند های خاکی

موضوعی که در تهع نقشه پایه بسیار مهم است ، مقایسه و تصحیح نقشه با مشاهدات منطقه میباشد .

یک کارشناس حتما باید نقشه پایه را با مشاهدات منطقه ای تطبیق دهد و در صورت نیاز آن را تصحیح نماید .

نقشه ای که در زیر مشاهده میکنید نمونه ای از نقشه پایه است . البته این نقشه خطوط توپوگرافی ندارد .

نقشه های پایه در ایران دارای خطوط توپوگرافی هستند ولی در تهیه نقشه های پایه در کشور های دیگر

( تا جایی که اینجانب میدانم ) از خطوط توپوگرافی کمتر استفاده میشود . در عوض در نقشه های

پایه تهیه شده در ایران مناطق مجاور حوزه آبخیز در نظر گرفته نمیشود ولی همانطور که در نقشه

پایه زیر مشاهده میکنید ، مناطق مجاور لحاظ شده است .

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
سيلزده در سيلاب دشت
روشهاي مختلف پهنه بندي سيلابدشت
روشهاي موجود براي تهيه نقشه هاي پهنه بندي را مي توان به 5
گروه عمده به شرح زير تقسيم بندي نمود:
- روش مشاهده اي و استفاده از داغاب سيلاب
- مقايسه عکسهاي هوايي منطقه
- استفاده از تصاوير ماهواره اي و تكنيكهاي سنجش از دور
- محاسبه دستي
- استفاده از مدلهاي رياضي

ادامه مطلب

مدل هیدرولوژیکی :

مدل های هیدرولوژیکی اجزای مختلف فرآیند  بارندگی - رواناب را تشریح میکنند. این فرایند با بارندگی

آغاز میشود.بارندگی بر روی پوشش گیاهی حوزه آبخیز ، سطح خاک و آب ( دریاچه ، رودخانه و...)

ریزشمیکند .

برای بارش برف  باید ذوب برف را در نظر بگیریم .در یک سیستم هیدرولوژیکی طبیعی بیشتر

 ریزش آب ، از طریق تبخیر و تعرق گیاه به اتمسفر بر میگردد .

ممکن است آب در سطح خشکی جمع شود و با توجه به نوع خاک ،پوشش زمین ، رطوبت قبلی و

ویژیگی های دیگر سطح خشکی ، قسمتی از آب در خاک نفوذ میکند .سطح غیر قابل نفوذ خشکی ،

نفوذآب را کم میکند وباعث ایجاد رواناب ( Runoff ) میشود .بارندگی که در خاک نفوذ نمیکند و یا در

مکانی جمع نمیشود ، به صورت رواناب در کانال نهر ها و رودخانه ها جریان میابد .آب نفوذ یافته ، به

صورت موقتی در لایه های بالایی خاک ذخیره میشود .ممکن است این آب توسط خاصیت موئینگی و

فعالیت های گیاهی به بالا برگردد یا در مسیری افقی بصورت جریان درونی ، جاری شود و یا به

آب های زیرزمینی وارد گردد .

جریان درونی سرانجام به کانال رودخانه حرکت میکند. آب در سفره آب زیرزمینی به آرامی جابه جا

میشود .اما سرانجام قسمتی از آن بصورت جریان پایه ( Base Flow) به آبراهه بر میگردد .شبکه

آبراهه ها ، جریانروی زمین ، جریان درونی و جریان پایه را جمع آوری کرده و به خروجی حوزه آبخیز

هدایت میکند. 

به همین سادگی .

اگر با نرم افزار های هیدرولوژیکی آشنایی داشته باشید احتمالا به این نتیجه رسیده اید که مراحل

روش های محاسباتی در این نرم افزار ها بر اساس مدل های هیدرولوژیکی است .

یکی از این نرم افزار های قدرتمند Archydro  است که قبلا در باره آن توضیحاتی ارائه دادم .

با توجه به اینکه احتمالا در پست های بعدی به توضیح طرز کار Archydro میپردازیم .بنابراین تشریح

مدل های هیدرولوژیکی امری ضروری به نظر میرسید .

منبع :      کتاب geographic information system in water resources engineering

                                         نویسنده : Lynn .E Johnson

مشكلات اصلي حوزه آبخيز :   براي استفاده از نيروي  انساني ، زمان  و منابع محدود ، بررسي و طرح ريزي حوزه آبخيز تا  جايي كه امكان  دارد    بايد  عملا انجام گيرد . بررسي بايد در راستاي تشخيص اهداف اصلي و مشكلات عمده انجام گيرد .    در عين حال نبايد از پتانسيل كل حوزه آبخيز غفلت نمود .   مشكلات عمده حوزه آبخيز :   مشكلات عمده و بزرگ حوزه آبخيز از  كشوري به كشور ديگر متفاوت است . بسياري از اين مشكلات وابسته به هم   هستند و نميتوان به راحتي آنها را تشخيص داد و از هم متمايز كرد. با اين وجود  ميتوان اين مشكلات  را به   گروههاي زير تقسيم نمود .    اجتماعي – اقتصادي :   فقر روستايي در بالا دست سبب مهاجرت  روستاييان به شهر هاي بزرگ ميشود  و يا باعث تخريب  منابع حوزه   آبخيز ميگردد.   كاربري ارضي نامناسب ( كشت بر روي  شيب ، تغيير كشت بدون شخم مناسب ، چراي مفرط و..) باعث    تخريب زمين و ديگر منابع حوزه آبخيز ميگردد.   جنگل زدايي  سبب افزايش خطرات سيلاب هاي فصلي و يا خشكسالي در پايين دست ميگردد.    فني – سازماني ( Technical/institutional) :   طرح هاي ضعيف و  نامناسب  و  فعاليت هاي توسعه اجرايي ( جاده سازي ، خانه سازي ، معدن كاوي ،   ايجاد تفريح گاه ها و ... ) ، آبراهه هاي را تخريب نموده و محيط زيست را آلوده ميسازد .   طبيعت :   بلاياي طبيعي ( سيلاب هاي شديد ، زمين لغزش ها ،آتش سوزي هاي طبيعي و..) بر وضعيت حوزه آبخيز    صدمه وارد مياورد.    فرسايش طبيعي و فرسايش تسريع  شونده ، سبب  ته نشست رسوب در بند هاي ذخيره آب ، كانال هاي    آبياري ، و ديگر تاسيسات عمومي ميشود .   دسترسي و محدوديت هاي منابع :   در اجراي طرح عملي حوز ه آبخيز نبايداز  موجوديت و  محدوديت هاي منابع چشم پوشي نمود .    احتمال اجراي يك طرح  غيرواقعي  بسيار كم است .

ادامه مطلب

               

                               بررسي و طرح ریزی حوزه آبخيز :

حفاظت ، توسعه و  احياي   مناطق كوهستاني و يا حوزه هاي آبخيز بالا دست اهميت زيادي در

 پيشرفت  اهداف توسعه ای دارد . با توجه به اين موضوع بسياري از كشور هاي در حال توسعه

 توجه زيادي به مديريت حوزه آبخيز دارند .

تعاريف :

براي شروع لازم است ، چندين  تعريف مهم را توضيح دهيم .

يك حوزه آبخيز(watershed) به لحاظ توپوگرافيكي ناحيه اي است كه توسط سيستم رودخانه

 زهكشي ميشود . براي مثال كل زمين زراعي كه به چند نقطه  از نهر يا رودخانه زهكشي ميشود .

 يك حوزه  آبخيز ، واحدي هيدرولوژيك است كه به عنوان واحد فيزيكي- زيست شناختي و همچنين

در بسياري  اوقات به عنوان يك واحد اقتصادي – سياسي به منظور بررسی و مديريت منابع

 طبيعي ، توصيف و  به كار ميرود . ‍‍Catchment  اغلب مترادف با حوزه  آبخيز ميباشد  .

اندازه مشخصي براي  حوزه آبخيز وجود ندارد . يك حوزه ميتواند از چندين هزار كيلومتر مربع

 تا چند كيلومتر مربع  وسعت داشته باشد .

حوزه آبخيز با حوزه رودخانه (River basin  )  تفاوت دارد . ممكن است يك رودخانه در مسير

جريان خود به دریا از صدها حوزه آبخيز و انواع بسياري از اشكال زمين ( Land form) گذر نمايد .

تخريب حوزه آبخيز ( watershed degradation) :

تخريب حوزه آبخيز یعنی از بين رفتن ارزش حوزه شامل ، پتانسيل توليدي ، خاك و آب همراه با

 تغييرات رفتارهيدرولوژيكي سيستم رودخانه  در طی زمان است  و نتيجه آن كاهش كيفيت و

 كميت و زمان جريان آب  . تخريب حوزه آبخيز از رابطه متقابل عوارض فيزيوگرافيكي

 ، اقليم و كاربري ارضي ضعيف  (جنگل زدايي بيش از حد ، كشت نامناسب ، تخريب خاك

و شيب ها توسط معدن كاوي ، حركت حيوانات ،ساخت رودخانه و انتقال ، ذخيره و تغيير جهت

 و استفاده  نامناسب از  آب ) ناشی میشود .و  به نوبه خود منجر به تسريع تخريب  بوم شناختي

، كاهش فرصت هاي اقتصادي و افزايش  مشكلات اجتماعي ميگردد.

همه حوز هاي آبخيز  داراي انواع منابع طبيعي – خاك ، آب ، جنگل ، مرتع ، جانوران وحشي ،

مواد معدني و  غيره هستند . از آنجايي كه  آبخیزداری شامل تصميم گيري درباره 

 استفاده  از منابع به منظور چندين هدف  ميباشد ، استفاده از چندين تخصص با هم ، لازم به

نظر ميرسد .

ادامه مطلب

چگونگی واکنش جامعه نسبت به سیل و سیلاب به نحوه اطلاع جامعه از بلای سیل 

بستگی دارد . آگاهی از این بلای طبیعی تا حدی به تمام یا بعضی از ویژگی های

فیزیکی ( طبیعی ) خود بلا بستگی دارد . مثلا برتون و دیگران ( ۱۹۷۹) نشان دادند که آگاهی

 از سیل و به دنبال آن سازگاری با حادثه مستقیما به فراوانی وقوع سیل مربوط میشود.

 همچنین اطلاع از بلا به طور قابل توجهی بین گروههای مختلف فرهنگی متفاوت است .

 مثلا جوامع پیشرفته فنی اروپای غربی و ایالات متحده آمریکا تا حد زیادی به لزوم سازگاری با

سیل پی برده اند . اما برای گروههای کشاورزی استفاده کننده از سیلاب در جنوب آریزونا و

شمال مکزیکو چنین مسئله ای وجود ندارد . اما در اینجا هم اختلافاتی وجود دارد  .

 سرخپوستان واقعیت سیل و سیلاب را پذیرفته اند در صورتی که گروههای پیشرفته اندکی

 با این پدیده سازگار شده اند . همچنین بعضی گروهها در آرزوی کنترل سیل هستند در

صورتی که بعضی دیگر آن را کار خدا میدانند و معتقدند باید آنرا تحمل کنند .

در هر اجتماع و یا قلمرو فرهنگی خاص اغلب تفاوت های بجایی در درون یک گروه و یا در بین

 گروهها وجود دارد . گروههایی مانند کارگذاران علمی . مصرف کنندگان مانبع و عامه مردم

  آگاهی متفاوتی نسبت به دانشمندان دارند . این اختلاف ممکن است از گوناگونی ماهیت و

 میزان تجربه شخصی و تفاوت تاثیرگذاری سیل و سیلاب بر مصرف کنندگان مختلف ناشی

 گردد.  مثلا برای مدیر یک کارخانه چند سانتیمتر سیلاب در زمانی کوتاه در مواقع نادر ممکن

است مسئله ای پیش نیاورد ولی برای مدیر دیگری که با سیلاب های پی در پی و عمیقتر

مواجه است این مسئله جدی است .

افراد  یا گروهها میتوانند به طرق متعدد خود را با بلایای سیل وفق دهند . تحقیقات وایت و

 شاگردانش در شیکاگو به شناسایی مجموعه واکنش های ممکن منجر گردید ( وایت ۱۹۷۵ -

برتون و دیگران ۱۹۷۹) . این واکنشها عبارتند از :  برعهده گرفتن زیان - کمک مردمی-

کاهش  سیل و کنترل- مرتفع کردن زمین - تخلیه فوری مردم و برنامه ریزی مجدد

- تطابق سازگاری - تغییر کاربری زمین و تنظیم آن و بیمه سیل .

ویژگی های سیل موفقیت و موفقیت در پیش بینی در این مورد ملاحظاتی مهم محسوب

 میشوند . از این رو در مطالعه واکنش نسبت به سیل بهتر اسن ویژگی های فیزیکی مهم 

سیل را  مد نظر داشته باشیم ( عمق آب - مدت یا دوام غرقابی - ناحیه مغروق -

سرعت جریان - روابط میان فراوانی و تکرار سیل - فصل بندی - اوج جریان - کاهش

و افزایش بده - بار رسوب - حجم کل رسوب ) .

شش مفهوم اصلی در فعالیت های مرتبط با حوزه  آبخیز و رودخانه ها باید  همیشه

مد نظر قرار گیرد .

۱- رودخانه فقط قسمتی از یک سیستم است .

۲- سیستم ، پویا ( دینامیک ) است .

۳- عملکرد سیستم پیچیده است .

۴- در سیستم آستانه اهی ژئومورفیکی وجود دارند و اگر از این آستانه ها

فراتر رود ، تغییرات شدیدی در آن ایجاد میشود .

۵- تحلیل های ژئومورفیکی آینده سیستم را مشخص میکنند و ما باید از مقیاس های زمانی

مطلع باشیم .

۶- مقیاس رودخانه باید مد نظر قرار گیرد .مثلا آیا رودخانه کوچک است ؟آیا یک نهر کوهستانی

 است؟ و یا رودخانه بزرگی همچون می سی سی  پی است .

                                             سیستم رودخانه

شیوم طرح مناسبی از یک سیستم رودخانه ای را ارائه داده است . وی این سیستم را به 

3 ناحیه طبقه بندی کرد .

ناحیه 1 : بخش بالایی سیستم یا همان حوزه آبخیز یا حوزه زهکشی است . در این سیستم بار

 رسوبی تولید میگردد ( ناحیه فرسایش ) .

۲-بخش میانی سیستم ، یا همان رودخانه . در این بخش از سیستم رسوبات انتقال میابند

( ناحیه انتقال ) .

ادامه مطلب

به طور کلی فعالیت هایی که در جهت مدیریت حوزه آبخیز صورت میگیرد . به چند شاخه

اصلی تقسیم میشوند. یکی از این شاخه های اصلی کنترل گالی در حوزه آبخیز میباشد .

 در کشور ما ، بر این مهم تاکید بسیار زیادی میگردد ولی نتایج به دست آمده در برخی

 مناطق حاکی از کاربرد روش ها و متد های نامناسب برای کنترل گالی ها میباشد .

در حقیقت یکی از اهداف استفاده از سازه های آبخیزداری کنترل گالی ها میباشد .

در پست های قبلی ،مفصلا در باره گالی ها توضیح داده شد. ۱ - ۲ - ۳  .

اندازه گالی و رابطه آن با سیل :

در حوزه های آبخیز¹(Watershed) کوهستانی و تخریب شده ، هر گالی دائمی در شبکه

 گالی ،معمولا یک حوزه¹ زهکشی(Catchment) جدا و کانال گالی اصلی دارد . کانال گالی اصلی حدود

 یک کیلومتر طول دارد و مساحت حوزه آن معمولا بیش از ۲۰ هکتار نمیشود .

یک حوزه سیلابی معمولا شامل چندین سیستم گالی میباشد .

 مساحت حوزه سیلابی میتواند تا ۱۰۰۰ هکتار وسعت و ۲ کیلومتر طول داشته

باشد . به منظور کنترل سیل و جلوگیری از سیلاب های بالادست حوزه آبخیز ، باید تمامی

 گالی های  حوزه آبخیز تثبیت گردد.

                             گالی دائمی به عنوان واحد اصلی عمل

کنترل گالی یکی از مهمترین روش های حفاظتی میباشد که در مدیریت حوزه آبخیز به کار

 میرود .

عملیات  میدانی چه به صورت استفاده از پوشش گیاهی و چه سازه های کنترل گالی باید

در طی فصل خشک و یا اوایل فصل بارندگی صورت گیرد. این موضوع به خصوص در کشور های

 استوایی و نیمه استوایی ، مهمترین جنبه کنترل گالی ها میباشد . در غیر این صورت

ادامه مطلب

         سرریز

سازه ای که آب اضافی را خصوصا به هنگام سیلاب که جریآن آب به بدن سد صدمه وارد میاورد

 و امکان دارد باعث تخریب آنها شود، دفع میکند.( دکتر سلاجقه).در حقیقت این نوع سازه

، تخلیه کننده در یاچه سد در مواقع اضطراری میباشد. مهمترین و حساسترین بخش در

  سازه های آبی ، سرریز میباشد. در حقیقت اگر سرریز یک سد به درستی محاسبه

 و احداث گردد ، مشکل ناپایداری سازه و بحث سیلاب در آن منطقه را نخواهیم داشت.

انتخاب نوع سرریز:

نوع سرریز به ۱- نوع سد ۲- دبی طرح ۳- توپوگرافی ۴- شرائط اقتصادی طرح

بستگی دارد .

در زیر به شرح مختصری در مورد نوع سد و دبی سرریز اکتفا میکنیم.

نوع سد : در سد های خاکی ، سرریز نمیتواند بر روی بدنه سد قرار گیرد. ولی در بقیه

 سد ها (گابیونی ،  سنگ چین ملات دار  و ... ) سرریز میتواند بر روی بدنه سد واقع گردد.

دبی طرح Discharge design : حدالاکثر دبی لحظه ای با دوره بازگشت معین که

سد بر اساس آن طراحی  میگردد و یا حدالاکثر دبی که در طول عمر سد میتواند واقع گردد.

در سد های مخزنی دبی ماکزیمم با دوره بازگشت ۱۰۰۰۰ سال محاسبه میگردند .

 در سد های انحرافی دوره بازگشت۵۰ تا ۱۰۰سال لحاظ میگردد  و در سدهای آبخیزداری

دوره بازگشت ۱۰ تا ۲۰ سال را بع عنوان دوره بازگشت  برای  دبی حدالاکثر در نظر میگیرند.

محل سرریز: محل سرریز بستگی به شرائط پی ،  مقدار و نوع خاکبرداری ،نوع سد

،تراوش سد ،گسل ها و شکست ها ،دوره بازگشت دبی طرح دارد.

تمام سر ریز ها از بزرگ به کوچک عبارتند از :

سرریز رو گذر : در بسیاری از پروژه های سد سازی به خصوص در سد های وزنی از این

نوع سرریز استفاده میگردد. در سدهای انحرافی به منظور بالا آوردن سطح آب و انحراف آن

به زمین های اطراف  و مزارع احداث میگردند. این سرریز ها حالت استغراق دارند.

سرریز نیلوفری: در جایی که نتوان از سرریز رو گذر استفاده کر د،از سرریز نیلو فری

 استفاده میگردد. این سرریز به شکل قیف میباشد و در انتها به تونلی با انحنای مشخص

 ختم میگردد.

سرریز برج آبگیر: این سرریز بیشتر در سدهای خاکی استفاده میگردد و مشابه سرریز

نیلو فری میباشد . با این تفاوت که  در انتها به تونلی با انحنای مشخص ختم نمیگردد بلکه

 توسط لوله ای به پایین دست هدایت میگردد.

سرریز لابیرنت: هرگاه فضا و محل کافی برای سایر سرریز ها وجود نداشته باشد از این

نوع سرریز استفاده میگردد. این سرریز سطح کمی را به خود اختصاص میدهد.

سرریز دریچه ای :با باز شدن دریچه ها شروع به کار میکنند و ممکن است در بالای سطح

آب و یا در سطح آب (سد های انحرافی) قرار بگیرند.

سرریز تونلی:توسط این سرریز میتوان طغیان های استثنایی ار از در یاچه سد تخلیه کرد.

سرریز سیفونی: در جایی که محل کافی برای احداث سرریز رو گذر نباشد و دبی طغیان

 با اهمیت نباشد  از این سرریز استفاده میگردد. عملکرد این سرریز بسیار سریع بوده و خیلی

زود سطح آب دریاچه  پشت سد را به سطح تراز میرساند.

سرریز کانال ساحلی:نوعی سرریز کمکی برای سرریز رو گذر است و آب پس از عبور از

سرریز روگذر از این  سرریز عبور میکند.

سرریز شوت: میتوان این نوع سرریز را در سده ای خاکی استفاده کرد و اگر احداث

سرریزدر طول بدنه سد ممکن نباشد از این سرریز استفاده میکنند.

سرریز با پوش اسکی: برای جلوگیری از تخریب پایین سد از این نوع سرریز استفاده

میگردد و بعد  از عبور آب از سرریز شوت تعبیه میشود.

ابعاد سرریز :

توجه داشته باشید که اگر سرریز کوچک باشد برا ساس قانون ارشمیدش وزن سد کم

شده و سد ناپایدار  میشود و آب روی سد منجر به تخریب پایاب و دو طرف بستر  میگردد در

 این حالت احتیاج به  کفبند میباشد که از نظر اقتصادی مرقون به صرفه نمیباشد و نیز اگر

سرریز بزرگتر از حد یعنی ارتفاع آن زیاد باشد، توجیه اقتصادی ندارد .

عرض سرریز معمولا ثابت است و برای افزایش ابعاد سرریز معمولا باید ارتفاع آن را زیاد در

 نظر گرفت.

ابعاد سرری  با توجه به دبی حدالاکثر لحظه ای در دوره بازگشت مشخص ،  عمر سد و

شرایط  اقتصادی محاسبه میگردد.معمولا سرریزی که جهت سد های اصلاحی احداث

میگردد بشکل ذوزنقه است و اضلاع آن دارای زاویه ۴۵ در جه میباشند.البته در سد های

 گابیونی سرریز مستطیلی میباشد.

در حالتی که آبراهه دارای بستر تنگ باشد و فرسایش بالا رونده وجود داشته باشد ،

باید به سرریز حدالاکثر عرض ممکن داده شود. مسلما عرض سرریز نباید از یک حد معینی

 بیشتر گردد چون ممکن است به پای سد آسیب برساند.بنابراین در مواقعی که کف بستر

 مسطح باشد ، عرض سرریز را برابر  ۷/۸عرض کف بستر در نظر میگیرند تا از شسته شدن

 کناره های بستر در نتیجه ریزش آب سرریزجلوگیری گردد. اگر شکل بستر به صورت V

  باشد در این حالت عرض های مختلف به سرریز داده میشود و برای هر  یک از عرض های

داده شده ، ارتفاع آب سرریز محاسبه میگردد تا بالاخره  عرض ایده آل انتخاب گردد.عرض

 ایده آل سرریز عرضی است که با توجه به انرژی آب و هزینه  کف بندی ، موثر و اقتصادی

 باشد.

 

       مطالب مهم در مورد سد های خاکی  :

این سد ها از مواد منفصل یا غیر متصل تشکیل شده اند و جهت ذخیره آب،کنترل سیلاب ها

 و کنترل فرسایش به  کار میروند. سد های خاکی را میتوان در آبراهه های بسیار عمیق

 با کناره های عمودی و  یا آبراهه های بسیار عریض با شیب کم احداث نمود.

بهترین دانه بندی برای این نوع سد ها : رس ۱۵٪ برای کل خاک مصرفی ، لیمون ۱۵٪ برای

 کل خاک مصرفی ، ماسه نرم ۵۰٪ برای کل خاک مصرفی و ماسه درشت ۲۰٪ برای کل

خاک مصرفی میباشد. به طور کلی ابعاد دانه  های مورد استفاده نباید از ۱۰ سانتیمتر

 بیشتر باشد زیرا از فشرده شدن خاک جلوگیری میکند.

.در صورتی که خاکی با چنین مشخصات در ساختمان سد موجود نباشد و یا هزینه های

عمل مقرون به صرفه نباشد استفاده از هسته ای مرکزی تقریبا غیر قابل نفوذ مطرح  میگردد.

خاکی که در هسته مرکزی به کار میرود باید رس دار باشد یا حدالاقل ۲۰ ٪ کل دانه

بندی خاک رس باشد و به بیانی دیگر ۲۰ ٪کل دانه بندی خاک قطری  حدود

 ۰.۰۵ میلیمتر داشته باشد. مناسبترین رس ،رس کائولینیت میباشد و نباید از

رس های تورم پذیر مانند رس مونتموریلونیت استفاده گردد.

بعد از بارندگی شدید و یا گاهی به علت ابعاد کمی که به سد داده میگردد و یا استفاده از

 وسایل نامناسب ، خاک  پشته پایین سد از بین میرود و برای جلوگیری از این عمل

 باید استحکام بیشتری به این سد داده شود.

در مورد سد های ذخیره ای ،معمولا این نوع سد ها پوشیده از گیاهان علفی میشود

 زیرا درختان و درختچه ها با ریشه های خود منافذی ایجاد میکنند که نفوذ پذیری را بالا

 برده و استحکام سد را از بین میبرند. این وضوع در مورد  سد های خاکی اصلاحی وجود

 ندارد زیرا این سد ها قبل از توسعه ریشه ها پر میگردند بنابراین از درختان و

درختچه ها میتوان استفاده نمود .

                                          سدها ی با پروفیل L شکل

این سدها دارای یک قسمت کف بند مانند در طرف سرآب میباشند که بر روی آن وزن

 رسوبات و ارتفاع آب  قرار میگیرد. خاصیت این نوع سدها این است که از وزن

رسوبات برای پایداری سد در مقابل فشار استفاده شده است. این سد ها از بتون

آرمه ساخته میشوند و شامل قسمت های زیر میباشند.

- قسمت پاشنه در قسمت سرآب که احتمالا توسط یک زائده بمنظور از بین بردن خطر لغزش و فشار  تحتانی خواهد بود.

- دیواره عمودی که دارای لوله های خروج زه آب میباشد.

- یک پاشنه کوچک در قسمت پایاب بمنظور اینکه فشار وارده روی خاک پی یکسان

تقسیم گردد.

- دیواره تحتانی عمودی کهدر زیر سد و در امتداد دیواره عمودی که در زیر سد و در

امتداد دیواره عمودی  قرار میگیرد و بمنظور آن است که سد در مقابل شسته شدن

خاک پایاب بستر پایدار بماند. محل این سد ها باید با در نظر گرفتن عمق دیواره

تحتانی و شیب حد و شسته شدن قابل پیشبینی خاک در پایه  سد محاسبه گردد.

بتون آرمه : برای یک کتر مکعب بتون ،۳۵۰ کیلو گرم سیمان ، تقریبا ۰.۸ متر مکعب

شن ،۰.۴ متر مکعب ماسه و ۱۶۰ تا ۱۸۰ لیتر آب بکار میرود.

ادامه مطلب

       سد سنگ چین ملات دار

این سد ها جز سد ها ی وزنی میباشند. حدالاقل ابعادی سنگ ها در این سد ها باید

داشته باشند،۱۵ سانتیمتر ارتفاع ، ۲۰ سانتیمتر عرض و ۴۰ سانتیمتر طول بوده که علاوه

 بر سختی قابل قبول باید مقاومت کافی به یخ زدگی نیز داشته باشند.مقدار مواد لازم برای

ساختن ۱ متر مکعب ملات ،۳۵۰ کیلوگرم سیمان ، ۱ متر مکعب شن شسته شده و

 ۲۲۰ لیتر آب میباشد.

عمق پی در این نوع سدها در حدود ۵/۱ ارتفاع سد به اضافه ضخامت پاشنه های که

حدود ۰.۴ تا ۰.۶ مترر در پایاب ادامه میابد. )ارتفاع همواره در طرف سرآب اندازه گیری میگردد.

 معمولا عمق پی با پاشنه

ادامه مطلب

     سدهای سبک فلزی

سد های مورد استفاده در آبخیزداری به دو دسته سد های وزنیو غیر وزنی تقسیم میگردند.

سدهای غیر وزنی :

مقاومت سدهای سبک در مقابل نیروهای وارد به آنها عوض اینکه بوسیله وزن تامین گردد

توسط مهار کردن بدنه آنها تامین میشود.عمر این سدها مخصوصا در زمین های شور کم

 است  و بجز در مواقعی که بخواهیم به طور موقت محیط را مساعد برای کشت

 کنیم نمیتوانند مورد استفاده قرار گیرند.این سد ها فقط مقداری خاک در پشت خود

جمع کرده و از طبیعت فرصتی برای استقرار گیاه میگیرند.حدالاکثر ارتفاع مفید آنها

۱ متر میباشد.

فشاری که از طرف سیال به دیواره آن وارد میگردد به علت قابلیت زیاد نفوذپذیری بدنه

آن به طور قابل ملاحظه ای کاهش میابد.

سیم های مهاری : این سیم ها از جنس گالوانیزه بوده و قطر آنها ۳ میلیمتر میباشد

که به صورت دوبل پایه های اصلی را به پایه های مهاری متصل مینماید.

                     قسمت دیواره یا بدنه سد:

معمولا بدنه سد از دو جداره ساخته میگردد.جدار اولی که مستقیما به پایه های اصلی

 اتصال  پیدا میکند  و دارای مقاومت زیادی بوده و جدار دوم جهت نگهداری مواد ریز تر

در روی جدار اول قرار میگیرد.

۱): جدار اصلی : این جدار از ۲ پوشش گابیونی که رویهم قرار میگیرند تشکیل شده است.

قطر این سیم ها ۳ میلیمتر بوده و ابعا دآنها ۱۰۰ در ۱۲۰ میلیمتر میباشد.

۲): جدار دوم یا نگهدارنده رسوبات : رل این شبکه نگهداری مواد محموله تا موقعی

است که گیاهان بتوانند مستقر گردند.

                             میله های رابط:

معمولا بهبودی پایداری سد از سپر های افقی T شکل به عرض ۳ سانتیمتر که

 در قسمت سرریز (بالای پایه های اصلی ) و در عمق ۲۵ سانتیمتری خاک به طور

 افقی  قرار میگیرد.و به ترتیب پایه های اصلی و مهاری را به هم مرتبط میسازد.

طرز احداث سد های فلزی سبک :

ابتدا باید شیاری در جهت عمود به جهت جریان در کف و و کناره های بستر به عمق ۲۵

 سانتیمتر و یا تا حدود سنگ های سخت باز کرد تا دیواره و یا بدنه سد در آن قرار گیرد.

شیار دیگری نیز باز در جهت عمود به جریان در محل پایه های مهاری احداث میگردد تا

سپر Tشکل که به طور افقی پایه های مهاری را به هم متصل کرده و استحکام

 آنرا زیاد مینماید در آن قرار گیرد.پایه های اصلی در خاک تا حد امکان و به فواصل ۶۰

سانتیمتر از هم طوری کوبیده میشوند که با خط شاقولی زاویه ای برابر ۱۰ درجه به

طرف سرآب درست کنند.و پایه های مهاری نیز تا حد امکان در خاک کوبیده میگردند.

برای هر دو عدد پایه اصلی یک عدد پایه مهاری در نظر گرفته میگردد. این

 پایه ها نیز  تمایل  به طرف سر آب داشته و فاصله آنها از بدنه سد با توجه به

شیب آبراهه و ارتفاع  سد و شیب حد بدست میآیند.که هرگز نباید کمتر از ارتفاع

سد باشد. پس از استقرار پایه ها ابتدا شبکه های توری در روی پایه های اصلی

قرار گرفته  و به فواصل ۳۰ سانتیمتر  به ۳۰ سانتیمتر به وسیله سیم های گالوانیزه به

 پایه های اصلی بسته میشوند.خاکریزی دستی و ایجاد پوشش گیاهی: معمولا این

نوع سد ها تا ارتفاع ۳۰ سانتیمتر از زیر سرریز پر میشوند.خاکریزی دستی توسط زاویه

فی یا اصطکاک داخلی (شیب طبیعی  خاک)  تعیین میگردد.خاک دستی کاملا فشرده

شده و پس از اتمام ساختمان سد  در اولین  فرصت  مساعد کشت خواهد شدو طرف

 پایاب سد نیز اجبارا بوسیله قلمه هایی  که از  لابه لای منافذ سد رد میشوند محافظت

خواهند گردید.

           حوزه های زهکشی و انتقال رسوب

بارشی که به روی زمین فرو میریزد ،در دل حوزه های زهکشی  متشکل میگردد.

این حوزه ها زمینه طبیعی را برای فرآینده ای دامنه تپه ،شامل فرسایش خاک

 و سقوط دامنه،و نیز زمینه عملکرد کانال رود شامل سیل و سیلاب را فراهم میاورد.

به این ترتیب حوزه های زهکشی واحدی طبیعی تشکیل میدهندکه در درون آنها

اغلب فرایند های ژئومورفولوژیکی رودخانه ای عمل میکند.

استرالر در سال 1964 حوزه زهکشی را به عنوان واحد ژئومورفولوژیکی  مبنا روی

 زمین ،اینگونه تعریف کرد: 1): یک واحد توپوگرافیک محدود ،مناسب! و معمولابا تعریف

 مشخص و بدون ابهام که در مقیاس های مختلف ،قابل مقایسه باشد.
 
2:یک سیستم ـ واکنش طبیعی که ورودی آن به صورت انرژی حرارتی(از خورشید) 

و جنبشی و پتانسیل (از بارش) و انرژِی شیمیایی در نتیجه فرآیند های هوازدگی

میباشد.انرژی پتانسیل از فرآیند های تکتونیکی تامین میگردد.

 خروجی سیستم شامل آب ،رسوب و مواد محلول است و توسط کانال رودخانه به

نواحی دیگر منتقل میگردد.اما منابع آن از دامنه های حوزه زهکشی تامین میشود ،از

 این رو یک سیستم پیچیده ولی یکپارچه تشکیل میدهد.حوزه های زهکشی معمولا

 محلی برای خروج آب و رسوبات و ریزش آنها به دریا ایجاد میکنند. با وجود این ،در

برخی موارد ،عمدتا در مناطث خشک ،یا در حوزه های فعال تکتونیکی، رودها

به درون فرورفتگی های داخل خشکی (داخلی) میریزند.

 آنگونه که از سیاست های برنامه ریزی،پروژه های مهندسی و مدیریت کاربری

زمین بر میاید ،کمتر فعالیت انسانی است که تاثیری بر حوزه های زهکشی

 نداشته باشد. در مورد ساختمان مخازن سد و پروژه های آبیاری ،این ارتباط

مستقیم به روشنی وجود دارد.همچنین بین انتشار کود های شیمیایی در دامنه های

 حوزه زهکشی و افزایش سطح نیترات ها و فسفات ها ارتباط مستقیم وجود

دارد.شاید چیزی که بیش از همه از آن غفلت میشود حد لازم آگاهی مدیران محیط از

 چگونگی اثرات فعالیت انسان بر هیدرولوژی و جنبه های مختلف ویژگی های

آب در حوزه است.یقینا مدیریت حوزه زهکشی اغب نامناسب است یا قانون به خوبی

 از آن حمایت نمیکندو،به استثنای ایالات متحده که به این مسئله عنایت میشود.

                                  سیستم های حوزه زهکشی            

جنبه مهم مطالعه حوزه های زهکشی ،در نظر گرفتن این حوزه ها به صورت

سیستم ها یکپارچه است.بین علت و معلول یا بین اجزای مختلف این سیستم

اغلب پیوند نزدیک وجود دارد.و هر نوع دخالت انسان عموما به واکنش سیستم

 منجر میگردد.نمونه های مشخص واکنش های حوزه زهکشی مکان هایی

 را شامل میشود که در آنجا تخریب و نابودی جنگل موجب افزایش رواناب سطحی

و فرسایش خاک است. یا جایی که ساختمان سد مانع عبور رسوب به پایین

دست سد میگردد.یا در میاس بزرگتر موجب فرسایش ساحی میگردد.زیرا

تعادل بین رسوبی که وارد پایین دست رود میشود و برداشت آن ،توسط

فرآیند های ساحلی تغییر کرده است(مثلا در امتداد حواشی دلتا) .مثلا تصور

میکنند ایجاد چند سد در مسیر رود نیل علت فرسایش در ساحل دلتای آن است.

چهار جنبه اصلی در سیستم های زهکشی وجود دارد که در ژئومورفولوژی کاربردی

 اهمیت ویژه ای دارند

ادامه مطلب

 تعریف حوزه آبخیز: حوزه آبخیز پهنه ای است که آب از طریق آبراهه ،رودخانه یا در یاچه

 

دراین پهنه جریان دارد.حوزه آبخیز میتواند بسیار بزرگ باشد ( صدها مایل مربع ،

 

شامل یک رودخانه بزرگ،که به دریاچه یا اقیانوس زهکشی میگردد ) و یا بسیار

 

کوچک باشد(حدود 20 اکر،که به یک آبگیر زهکشی میشود).

 

حوزه آبخیز کوچکی که در حوزه آبخیز بزرگتری قرار دارد ،زیر حوزه نامیده میشود.

 

در یک نقشه توپوگرافی معمولا آبراهه ها با رنگ آبی و خطوط تراز با رنگ قهوه ای 

 

 نشان داده میشوند که آب از ارتفاع بالاتر به ارتفاعات پایین جریان میابد. برای ترسیم

 

مرز حوزه آبخیز ، باید در طول ستیغ ها در نقشه توپوگرافی خطی را چنان ترسیم

 

نمایید که در اطراف رودخانه یا دریاچه مورد نظر شما نقاط با بیشترین ارتفاع را به هم

 

وصل کند.

 

محل اتصال یک آبراهه به آبراهه دیگر ،محل تلاقی نام دارد. پایین ترین نقطه اتصال

 

آبراهه ،دهانه یا خروجی حوزه نامیده میشود.در یک حوزه آبخیز ، نقطه شروع جریان آب

 

در  آبراهه  را  سرآب(Headwater) مینامند.

 

 مدیریت حوزه آبخیز شامل سه ناحیه مدیریتی می باشد .

 

۱): آب    2):حاشیه رودخانه (Riparian) 3):مناطق بالادست 

                                                                   (Upland)

 

ناحیه محتوی  آب ،شامل آبراهه ،رودخانه ،آبگیر،در یاچه،اقیانوس

 

است.

 

حاشیه رودخانه : بخش های غیر زراعی و واجد پوشش

 

گیاهی که  بین ناحیه آبی و مناطق بالا دست وجود دارد .واژه

 

لاتین Riparian به معنای  منشا گرفته ازرودخانه است.این

 

منطقه به شدت وابسته به ویژگیهای آب میباشد.

 

معمولا تعریف دقیقی برای واژه مناطق بالا دست وجود

 

ندارد ولی معمولا به نواحی اتلاق میگردد که در بالای داغاب قرار

 

دارند ( برای مثال :دشت سیلابی 100 ساله).

 

منبع: Principles of watershed management

             www.epa.gov/watertrain

مسیر یک رودخانه از اثر بین آب جاری با سازند و طبقات زمین شناسی  و

مورفولوژی منطقه مورد نظر تشکیل میگردد. بین مسیر رودخانه

و طول کل رودخانه رابطه منطقی وجود دارد. برای نشان دادن این رابطه از

  رابطه تحول رودخانه استفاده میگردد.

این رابطه به صورت زیر بیان میگردد:

 طول رودخانه منهای خط مستقیمی که ابتدا و انتهای رودخانه را 

به هم وصل میکند تقسیم بر طول رودخانه .                                       

e _F= l_F – c/c                                  

 

 

c = طول رودخانه

l_F=خط مستقیمی که ابتدا وانتهای رودخانه را به هم متصل میسازد 

 

ادامه مطلب

عامل عمده که پایه های طبیعت را شکل میدهند، در تشکیل بستر رودخانه ها ت

اثیر میگذارد.

۱):تکتونیک: به صورت جابه جایی های افقی و عمودی پوسته زمین از طریق نیرو

های درونی زمین.

۲):لیتولوژی(سنگ شناسی):به صورت ترکیبات معدنی سطح زمین که مشمول خاک

نیز میشود.

۳):اقلیم: به عنوان مجموع پدیده های اتمسفری

۴):پوشش گیاهی

از این ۴ عامل اصلی ، دو فر آیند انتقالی مهم ناشی میشود.

۱):رواناب  ۲):انتقال رسوب

این دو فر آیند،کنترل کننده ابعاد بستر و هندسه رودخانه هستند .

پوشش گیاهی واسطه بین۳ عامل تکتونیک، لیتولوژی ، اقلیم با ۲ عامل رواناب و

انتقال رسوب هستند.پوشش گیاهی از طرفی میتواند باعث تغییرات میزان رواناب و

انتقال رسوب گردد و از طرف دیگر  ابزار قابل دسترس انسان برای انجام اعمال

مدیریتی است.

  منبع:                       River morphology   

                               Mangel sdorf 1990          

                   رسوب شناسی:

 

ذرات بستر آبراهه

 

 

ترکیب ذرات بستری و کناره آبراهه ،بخش مهمی از ویژگی های آبراهه میباشد که بر

 

شکل کانال ،هیدرولیک،میزان فرسایش، رسوبدهی،و پارامتر های دیگر به شدت تاثیر گذار

 

 

است. ترکیب ذرات بستر آبراهه فاکتور مهمی برای تشخیص رفتار رودخانه است.

 

بررسی ها نشان داده که رفتار،آبراهه های کوهستانی با بستر تخته سنگ و قلوه سنگ

 

،نسبت به آبراهه های کم شیب که بستر شنی،سیلتی یا رسی دارند بسیار متفاوت

 

است.بهترین و کاربردی ترین طبقه بندی ذرات ، طبقه بندی ونت ورت

 

( WENTWORTH)میباشد .

ادامه مطلب

برای دانلود نر م افزار های هیدرولوژی گزینه های زیر را کلیک کنید و نرم افزار مورد نظر خود را در سمت چپ وب سایت باز شده انتخاب کنید. این وب سایت به غیر از داونلود نرم افزار ها . کار با این نرم افزار ها را آموزش میدهد.

                                           کلیک کنید

 

http://www.irn.org

http://www.rivernetwork.org

http://www.ctic.purdue.edu/KYW/nwn/nwn.html

http://www.joewheaton.org.uk/river.asp

http://www.ctic.purdue.edu/CTIC/CTIC.html

http://ei.cornell.edu/watersheds

http://watershed.org/wmc/index.php?module=PostWrap&page=howtopost.html

http://ei.cornell.edu/watersheds

http://water.usgs.gov/rivers.html

http://www.awra.org

http://www.nrcs.usda.gov

www.epa.gov/owow/watershed

در مطلب قبلی تعدادی از متدولوژی های هواشناسی را معرفی کردیم . در این مطلب به معرفی بقیه

متدولوژی هواشناسی میپردازیم.

10 - بازدید از نقشه ایستگاه های هواشناسی در منطقه مطالعاتی به منظور بررسی کیفیت کار دستگاه ها ،

دیده بانی ، وضعیت ایستگاه ها ، تغییرات احتمالی در خصوص موقعیت ایستگاه ها .

11 - مقایسه ضرایب آماری طی دوره شاخص و موجود ایستگاه ها

12- تعیین تواتر بارندگی سالانه ایستگاه ها با بهره گیری از برنامه کامپیوتری HYFA و ارائه نتایج با جدول

و کاغذ اطلاعات .

13- تعیین تواتر بارندگی ماهانه ایستگاه های معرف با بهره گیری از برنامه کامپیوتری HYFA و ارائه نتایج

با جدول و کاغذ احتمالات .

14- عرضه بارندگی فصلی ایستگاه های معرف به صورت میزان و درصد و نمودار .

15- تصحیح مجدد نقشه شبکه بندی ایستگاه ها ، تهیه جدول مشخصات عمومی ایستگاه های مورد

بررسی نظیر طول وعرض جغرافیایی ، ارتفاع ، سال تاسیس ،طول دوره آماری ،وابستگی به سازمان

متبوعه برون یا درون حوزه بودن .

16- ارائه تعداد روز های بارندگی بیش از 1 ، 5 ، 10 ،15 و 20 میلیمتر به صورت نقطه ای و حتی الامکان

به صورت منطقه ای .

17- ارائه منحنی های بارش و زمان برای تداوم های مختلف .

18- برآورد معادله گرادیان بارندگی ماهانه و سالانه منطقه مطالعاتی با عرضه میزان همبستگی و سطح اطمینان و انتخاب ایستگاه های معرف .

19-عرضه رژیم بارندگی ایستگاه ها به صورت میزان و درصد ، تهیه نمودار و تعیین رژیم بارندگی منطقه ای با بهره گیری از معادلات گرادیان بارندگی ماهانه .

20- تهیه منحنی متحرک 5 تا 10 سال

21- تهیه دوره های خشکسالی و ترسالی با بهره گیری از روش SIAP

22- ارائه تعداد روز های بارانی و برفی و نسبت این دو پارامتر به صورت نقطه ای و حتالامکان به صورت منطقه ای .

23- تعیین ضریب برفگیری  با بهره گیری از آمار ایستگاه های برف سنجی و یا در نبود ایستگاه با بهره گیری زا آمار بارندگی روز هایی که دما کمتر از صفر است و یا رابطه تجربی چندرا ( Chendra) .

24- تعیین میزان ذوبر برف با بهره گیری زا روابط تجربی .

25- تهیه  نقشه همباران با بهره گیری از معادلات گرادیان بارندگی سالانه  منطقه مورد بررسی و آمر بارندگی سالانه ایستگاه های کنترل منحنی های همباران با استفاده از تصاویر ماهواره اسی در سیستم GTS

26- تعیین حجم بارش و متوسط بارندگی سالانه هر یک از واحد های هیدرولوژیکی با بهره گیری  از مساحی فواصل بین خطوط همبابارن و مقایسه نتایج متوسط بارندگی حوزه با بهره گیری از معادله گرادیان بارندگی .

27- برآورد تبخیر و تعرق حقیقی  در داخل حوزه بر حسب نیاز گونه های گیاهی .

28- ترسیم تیسن پلیگون برای حوزه مورد مطالعه بر اساس ایستگاه های باران سنج 24 ساعته موجود

29- تعیین متوسط بارندگی سالانه برای هر حوزه

منبع: مشخص نیست . اما مرجع متدولوژی هواشناسی در طرح های آبخیزداری میباشد .

متدولوژی به معنای روش شناسی است و در مطالعات آبخیزداری ، متدولوژی اهداف فعالیت را مشخص

میکند .

در مطالعات هواشناسی طرح های توجیهی آبخیزداری نیز متدولوژی خاصی مشخص شده است که

کارشناس باید بر اساس آن عمل کند .

متدولوژی بخش هواشناسی مطالعات توجیهی آبخیزداری به شرح زیر است :

ارزیابی مشخصات اقلیمی قلمرو و مطالعاتی هدف اصلی بخش هواشناسی را شامل میشود .

علاوه بر این اهداف دیگری نیز به شرح زیر در این بخش دنبال میگردد :

ارائه پارامتر های مورد نیاز در بررسی بیلان آبی حوزه آبریز .

ارائه پارامتر های مورد نیاز در ارزیابی آبدهی واحد های هیدرولوژیک و کل حوزه های آبریز .

ارائه پارامتر های مورد نیاز در برآورد سیلاب در واحد های هیدرولوژیک و کل حوزه آبخیز .

برآورد تبخیر و تعرق پتانسیل از گیاه مرجع به منظور برآورد نیاز آبی گیاهان در الگوی پیشنهادی .

روش شناسی بخش هواشناسی به صورت زیر ارائه شده است:

1-جمع آوری کلیه آمار پارامتر های هواشناسی از قبیل 5 شاخص حرارتی ،آمار بارندگی ماهانه

و سالانه ، حداکثر 24 ساعته ،تعداد روز های بارندگی بیش از 1 ، 5 ، 10 ، 15 ، 20 میلیمتر ، تعداد روز های

یخبندان ، حداکثر و حداقل نم نسبی ،تعداد روز های برفی و بارانی ، تعداد روز های همراه با گرد و غبار و

طوفانی ،آمار تبخیر ماهانه و سالانه ،فشار بخار اشباع ، ساعات آفتابی ،فراوانی باد و شدیدترین بادهای

رخ داده در منطقه و در صورت امکان تهیه نوار باران سنج ثبات و آمار بارندگی برای روز هایی که دما

در آن کمتر از صفر درجه است .

2- جمع آوری مطالعات انجام شده و یا در دست انجام منطقه مطالعاتی و یا مجاور آن به منظور مقایسه

نتایج این گزارش با مطالعات مزبور .

3- انتخاب شبکه بندی مناسب ایستگاه های هواشناسی به منظور دستیابی به اهداف مورد نظر در گزارش .

4- ورود اطلاعات در بانک های اطلاعاتی Spread sheet

5- حذف آمار مشکوک و سپس محاسبه ضرایب آماری کلیه پارامتر ها .

6- تهیه نقشه موقعیت ایستگاه های هواشناسی ( مقیاس 1:25000) با بهره گیری از نقشه های

توپوگرافی منطقه مورد بررسی .

7- تهیه طول دوره آماری ایستگاه ها و وضعیت داده های هواشناسی .

8-بررسی صحت و سقم داده های بارندگی با بهره گیری از آزمون های همگن و روش منحنی جرم مضاعف .

9- انتخاب دور ه شاخص ، تطویل ،تصحیح ،ترمیم و تکمیل داده ها با بهر ه گیری از مناسبترین روش ها .

ادامه دارد...

نوع طرحهاي آبراهه­اي به شرح زير مي­باشند:

1- زهكش موازي : اين نوع زهكش در مناطق دشت و سردشت­ها و قله­هاي مقاوم ايجاد

مي­شود. بطور كلي اين آبراهه در سه واحد مشاهده مي­شود:

سنگ­هاي بازالتي كه تيپ ملايمي داشته باشند، همچنين در سازندهاي ماسه سنگي و

 دره­هاي خشك در مناطق مرتفع. امتداد آبراهه­هاي فرعي اين نوع زهكش تقريباً به موازات

 هم مي­باشد.

2 - زهكش درختي : تشكيل اين نوع زهكش اغلب مربوط به جنس سنگ بستر است،

 چنانچه سنگ و خاكهاي يك منطقه داراي مقاومت و سختي مشابهي نسبت به فرسايش

 باشند  شكل­گيري آن حتمي است. آبراهه­هاي فرعي بطور تصادفي تحت اثر فرسايش

بطرف سرآب آبخيز توسعه مي­يابد و شيب­هاي حاصله داراي جهتي غالب و نظم مشخصي

نمي­باشند. مسير آبراهه­ها معمولاً نامنظم بوده و آبراهه­هاي  فرعي مي­توانند تحت هر

زاويه­اي به جريان اصلي وارد شوند.

اين زهكش در انواع سنگ­ها بوجود مي­آيد، بطور مثال در رسها، مارنها، شيستهاي

دگرگوني، ماسه سنگها و كم و بيش در روي سنگهاي آذرين و گرانيت.

3- زهكش تاكي : اين زهكش در مناطقي تشكيل مي­گردد كه سنگهاي متلاشي شده

 داراي سختي يكنواختي نباشند. توسعه و حفر آبراهه­ها در تشكيلات سست با شدت بيشتري صورت مي­گيرد واين وضعيت سبب ايجاد دره بين مناطقي مي­گردد كه از سنگهاي

 سخت تشكيل    شده­اند و شبكه زهكشي آبراهه­هاي آن كوتاه و فواصل آنها بهم نزديك

مي­باشند. نمونه ديگري از زهكش تاكي را مي­توان در دشتهاي ساحلي كه داراي

 تشكيلات متلاشي شده قديمي است مشاهده نموده كه اين وضعيت نتيجه مقاومت و

سختي لايه­هايي است كه داراي شيب ملايمي هستند. وجود آبراهه­هايي طويلتر با

فواصل بيشتر از مشخصات بارز اين نمونه است.

در ناهمواري­هاي چين خورده موازي كه از سازندهاي مختلف از نظر مقاومت به فرسايش

تشكيل شده و يا در مناطقي كه تحت تأثير نيروهاي تكتونيكي قرار دارند معمولاً اين نوع

آبراهه ايجاد مي­گردد.

 

4- زهكشی مستطيلي : اين زهكش در مناطق گسل­دار كه رودخانه­ها بسادگي در محل

شكاف حاصله از گسل­ها جريان مي­يابند ايجاد مي­گردد. آبراهه­هاي عمومي اين نمونه، از

نوع آبراهه­هاي خودسر مي­باشند. مناطقي كه در آنها اين نوع زهكشي ايجاد

مي­شودمناطقي هستند كه درزيرخودتوده­هاي­بزرگ­و وسيع­سنگهاي يكنواخت دگرگوني

 ودشتهاي رسوبي دارندو درآنها واحدهاي­رسوبي باشيب كم وجود دارد. اين نوع زهكش با

مقياس­كم و بطور محدود درماسه سنگهاي درز وشكافدار نواحي خشك و نيمه خشك هم

 مشاهده مي­شود. آبراهه­ها بندرت كاملاً عمود برهم بوده ومعمولاً داراي زواياي حاده بزرگ

 (نزديك به 90 درجه) مي­باشند.

5 - زهكش حلقوي : بطوركلي قله­ها در روي نقشه­هاي توپوگرافي بصورت خطوط

متحدالمركز نشان داده مي­شوند و در روي عكسهاي هوايي قله­ها به صور برجسته ظاهر

گردند و درسنگهاي نرم و سست اغلب آبراهه­ها عمود برشيب ديده مي­شوند. اين آبراهه­ها

اگر در روي قله­هاي مدور جريان داشته باشند  زهكش حلقوي  را تشكيل مي­دهند .

6 - زهكش مركزي : اين نوع زهكش در مناطقي روي مي­دهد كه آبراهه­هاي اوليه آن از روي

 دامنه و كناره­هاي سنگهاي مقاوم­تر حاشيه­هاي گودال به طرف داخل حوزه جريان مي­يابند

 كه يك سيستم مركزي ايجاد مي­كند كه در چاله­هاي مدور و بسته ناوديسي تشكيل مي­گردد.

محدود کردن جریان سیلاب در یک عرض معینی از رودخانه به کمک سازه هایی نظیر گوره ها و دیواره های سیل بند انجام میگیرد. این سازه ها از پخش شدن و گسترش سیلاب در زمینهای اطراف رودخانه جلوگیری کرده, آن را در یک مسیر و مجرای مشخص و محدود هدایت میکند. ساخت گوره ها (خاکریزهای سیل بند) قدیمیترین, رایج ترین و نیز یکی از مهمترین روشهای مهار سیلاب از دیر باز تاکنون بوده است. گوره, بند خاکی کوتاهی است که در فواصل مختلف از کناره رودخانه و در امتداد آن ساخته می شود تا نقش سواحل مصنوعی را در دوره های سیلابی که آب رودخانه از سواحل طبیعی خود بیرون میرود, را ایفا کند و بخش عمده زمینهای اطراف رودخانه را از آب گرفتگی محافظت نماید درمناطق شهری و سایر مناطق که ارزش زمینها زیاد میباشد, به جای گوره از دیواره های سیل بند استفاده میگردد. دیواره های سیل بند از جنسهای مختلف بتنی, سنگی, آجری و …. ساخته میشوند.

در بسیاری از موارد سطوح سیل بندها با پوشش گیاهی (بخصوص علف برمودا) درمقابل فرسایش حفاظت میشوند.

بطور کلی طراحی سیل بندها و دیواره های سیل بند بایستی مشابه سدهای معمول باشد. مزیت اصلی گوره ها امکان استفاده از مصالح محلی ارزان قیمت است.
گوره ها از مصالح معادن قرضه که به موازات گوره میباشند احداث میشود. این مصالح بایستی در لایه ها ریخته و کوبیده شود. نفوذ ناپذیری مصالح در کناره رودخانه بایستی بکار گرفته شود. در کل مصالح مناسب برای هسته بندرت در دسترس میباشد و بیشتر سیل بندها, خاکریزهای همگن میباشند.

مقاطع گوره ها بایستی با توجه به شرایط محلی و مصالح موجود طراحی شوند. به منظور امکان پذیر شدن عبور ماشین آلات, حداقل عرض سیل بند 3 متر میباشد. برای جلوگیری از فرسایش از مصالح ریپ رپ, چمن, بوته, درختان و بتن استفاده میشود.

برای زیبایی, شیب گوره رامیتوانند ملایم تر از میزان لازم احداث نمایند. در این حالت سیل بند کمتر مشخص بوده و رفت و آمد مردم با سهولت بیشتری انجام میشود. زهکش های پاشنه ای برای حفظ ایمنی گوره ها در مقابل آبشستگی و جلوگیری از خروج آب از شیب پایین دست لازم است. بعلت عرض زیاد گوره در پایین و ارزش بالای زمینهای شهری, در این مناطق معمولا از دیواره های سیل بند استفاده میشود این دیواره ها به نحوی طراحی میشوند که درمقابل فشار هیدرواستاتیکی (فشار بالا بر آب) مقاومت کنند.

ادامه مطلب

توضیح : ریپ رپ مانع سنگی مقاوم به فرسایش است .این مانع جهت حفاظت خاک از فرسایش کناری رودخانه به کار میرود .همچنین از ریپ رپ برای حفاظت شیب های ناپایدار استفاده میشود .

موارد استعمال : ریپ رپ را میتوان برای تثبیت شیب های بریده شده، شیب ها و کف کنار کانالها ، وروردی و خروجی مجاری آب ، پلها ، زهکش  شیب ها و کنار آبراهه ها استفاده کرد . 

ریپ رپ در شیب های بسیار تند پایداری کمی دارد . برای شیب های بیش از 2:1 جهت جلوگیری از فرسایش باید از سازه های دیگری استفاده کرد.

مولن و همکاران (Smolen et al 1988) پیشنهاداتی برای طراحی ریپ رپ ارائه کرده اند که توضیح آنها خالی از لطف نیست :

1- ابعاد ذرات :  باید به جای ایعاد یکسان سنگ ترکیبی از انواع ابعاد مختلف استفاده شود .

همچنین این ابعاد بستگی به حداکثر جریان دارد ( جدول زیر ) (منبع شماره 2)

2- کیفیت سنگ : ریپ رپ باید بادوام باشد به طوری که چرخه های ذوب و یخبندان در کوتاه مدت نباید به ریپ رپ صدمه ای وارد کند .سنگ های آتشفشانی همچون  گرانیت برای ساخت ریپ رپ مناسب هستند .

3- عمق ریپ رپ :ضخامت لایه ریپ رپ باید حداقل 2 برابر قطر سنگ ها باشد .

فیلتر : معمولا بین ریپ رپ و خاک سطحی زیر ریپ رپ قرار  میگیرد و از جابه جایی خاک جلوگیری میکند .

منابع : 1 - www.stormwaterauthority.org/assets/Riprap.pdf

        2-   http://www.dnr.state.oh.us/water/pubs/fs_st/stfs16/tabid/4171/Default.aspx

مقاله ای درباره آبخیزداری که به زبان ساده به اصول آبخیزداری و تشریح حوزه آبخیز پرداخته است .

Watershed Management

یکی از مسایل مهم در  تصمیم گیری های یک مدیر برای حوزه آبخیز ، داشتن دید سیستمی به آن حوزه است.

این پست به بررسی نگرش سیستمی در حوزه آبخیز میپردازد .

یکی از فرضیه های مهم در مورد یک حوزه آبخیز شباهت آن به سیستم بازی است که همواره بسوی تعادل و

یکنواختی پیش میرود . در یک سیستم باز ماده و انرژی از طریق محدوده سیستم بداخل سیستم وارد و یا از آن

خارج میشود.انرژی در سیستم باید بطور مرتب تبدیل شود تا سبب تداوم حرکت گردد .در یک آبخیز سطح آن نیز

به عنوان حد سیستم در نظر گرفته میشود که از آن ریزش های جوی وارد سیستم میگردد و ماده معدنی نیز از

داخل سیستم تعیین میشود و در خاتمه مازاد بارشسیستم را از محل دهانه خروجی ترک مینماید .

برنامه کاری آبخیزداری و نحوه استفاده از اراضی که به منظور تولید محصولات کشاورزی ، تولیدچوب از جنگل یا

تولید آب میباشد میتواند همانند برنامه کار یک کارخانه باشد .مدیریت اراضی یک هدف را در بر نمیگیرد بلکه

هدف های متعددی از قبیل تولید چوب ، آب ، علوفه ، حیات وحش و امور تفرجگاهی را نیز مورد نظر قرار میدهد

. با در نظر گرفتن فاکتور های بیوتیکی و غیر بیوتیکی زمین و رابطه پیچیده بین آنها ، پدیده توالی ، توتر و سیر

نزولی جوامع ، تعدد هدف های مدیریت و میل به استفاده بیشتر و بهتر از زمین ما را وادار میکند تا بطور تئوری

برای انجام کار خود محدوده ای انتخاب نماییم تا بتوانیم بخش های مختلف ذکر شده را در آن محدوده با یکدیگر

ترکیب نماییم و روابط آنها را با یکدیگر مشخص کنیم.

اکوسیستم را میتوان  محدوده مورد نظر تلقی کرد . هر اکوسیستم واحد اصلی اجرایی طبیعت است که

موجودات زنده و محیط اطراف آنان را همراه با عوامل فیزیکی در بر میگیرد .در این سیستم موجودات با محیط

اطراف خود در ارتباطند و هر یک خصوصیات دیگری را مورد نظر قرار میدهد و هر دو فاکتور برای تداوم و توسعه

سیستم لازم هستند .

آگاهی از بخش های مختلف تشکیل دهنده اکوسیستم و روابط و اتصالاتی که بین آنها وجود دارد سبب میشود

که ارتباطات بین اکوسیستم را بشناسیم و بتوانیم اثرات هر گونه تغییری را که در سیستم ایجاد میشود درک

کنیم . در برنامه های مطالعاتی همواره حدود یک اکوسیستم معین میشود تا کار بررسی محقق با سهولت

بیشتری انجام گیرد .

اهداف آبخیزداری را میتوان به شرح زیر خلاصه کرد :

1- افزایش تولید آب .

2- تامین آب کافی و مورد تقاضای مناطق پایین دست .

3- اصلاح و توسعه جنگل ها ، مراتع و چراگاه ها .

4- اصلاح و توسعه اراضی کشاورزی و افزایش تولید مزارع کوچک و محدود .

5- حفظ و تثبیت کیفیت  استاندارد آب حاصل از آبخیز ها .

6- کاهش فرسایش و خطرات ناشی از بروز سیلاب ها .

معمولی ترین اهداف آبخیزداری :

1- احیا آبخیز با بهره برداری مناسب از زمین و اقدامات نگهداری / حفاظت به منظور کاهش فرسایش

و به دنبال آن افزایش تولید اراضی و درآمد کشاورزان .

2- حفاظت ، بهبود و یا اداره آبخیز به منظور کسب منافع ناشی از توسعه منابع آب

3- اداره آبخیز به منظور کاهش حوادث طبیعی همانند سیل ، خشکسالی و ...

4- توسعه مناطق روستایی به منظور بهبود درآمد مردم و اقتصاد ناحیه

برای رسیدن به اهداف آبخیزداری یک آبخیزدار باید موارد زیر را مد نظر داشته باشد:

1- انتخاب پوشش باتی مناسب برای آبخیز

2- انتخاب روش های مناسب برداشت و جمع آوری محصولات زراعی.

3- انتخاب گونه های مناسب زراعی و طراحی سیستم های مدیریت آن .

4-تعیین و انتخاب محل احداث مخازن ذخیره آب همراه با توصیه امور ساختمانی و مکانیکی

و بیولوژیکی در مناطق سرآب .

5-توسعه آب های سطحی و زیرزمینی برای تامین مصارف آشامیدنی ، صنعتی و کشاورزی.