مجموعه آموزش هیدرولوژی - رواناب یا جریان زمینی

۲۹ آذر ۹۹ ، ۰۸:۱۶ نويسنده: کارشناس ارشد مهندسی آب

2.6 رواناب (جریان زمینی)

جریان سرزمینی پدیده ای است که وقتی شدت باران از حداکثر ظرفیت خاک برای جذب آب بیشتر شود، ظاهر می شود. این ظرفیت در زمان کاهش می یابد تا زمانی که به یک مقدار ثابت برسد. در خاکهای همگن، با یک لایه عمیق زیرزمینی، این حداکثر ظرفیت برابر با هدایت هیدرولیکی در حالت اشباع است. خاکهای طبیعی با افزایش هدایت هیدرولیکی در آب و هوای معتدل و مرطوب دارای ظرفیت نفوذ کمتر از حداکثر شدت باران هستند.

در غیر این صورت روند جریان در دو مرحله توسعه می یابد:

در ابتدای دوش، ظرفیت نفوذ به طور کلی از شدت باران برتر است. آب کاملاً نفوذ خواهد کرد. تا رسیدن به ظرفیت اشباع خاک، باران در خاک حفظ می شود. زمان غوطه وری (ts)، می تواند به عنوان مدت زمانی بین آغاز بارندگی و لحظه ای که خاک به ظرفیت اشباع دست یابد، تعریف شود. زمان غوطه وری همچنین آغاز جریان را نشان می دهد. برای خاک، زمان غوطه وری متغیر است و به شدت بارندگی و رطوبت اولیه خاک بستگی دارد.

شدت بارندگی بیش از ظرفیت نفوذ است. جریان زیرسطحی با تفاوت این دو اصطلاح تشکیل شده است.

شکل 3.6 میزان نفوذ و انباشت نفوذ برای یکنواخت

تعریف باران و زمان غوطه وری [Musy, 2001]

هنگامی که فرایند رواناب از ظرفیت نفوذ بیشتر شود، آب با ظرفیت نفوذ برتر به منطقه دیگری از حوزه آبخیز می رود. با استفاده از مدلهای ریاضی و آزمایشهای سایت، فرایند رواناب حاصل پاسخ حوضه هیدرولوژیکی را در آب و هوای نیمه خشک و همچنین در شرایط شدت بارندگی مهم توضیح می دهد.

جریان در سطوح اشباع هنگامی تولید می شود که بیش از ظرفیت خاک برای نگهداری آب و ظرفیت انتقال جانبی شار آب باشد. شکل 6.4 این دو وضعیت را نشان می دهد: جریان در سطوح اشباع شده و جریانهایی که بیش از ظرفیت نفوذ هستند.