مجموعه آموزش هیدرولوژی - جریان زیر سطحی

۲۹ آذر ۹۹ ، ۰۸:۲۷ نويسنده: بهزاد سرهادی

3.6 جریان زیر سطحی

بخشی از بارندگی های موثر نفوذ شده به صورت افقی در لایه خاکی برتر به طور کم و بیش گردش می کند و از طریق کانال های تخلیه در سطح ظاهر می شود. این جریان را جریان زیر سطحی می نامند (در گذشته به آن جریان زیرپوستی می گفتند). وجود یک لایه کم عمق نسبتاً نفوذ ناپذیر این جریان را تأمین می کند. جریانهای سطح زیرین در سازندهای دارای آب دارای ظرفیت زهکشی آهسته تر از جریان های سطحی، اما سریعتر از جریان های آب زیرزمینی هستند. شرط اساسی برای ظهور جریانهای سطح زیرین این است: رسانایی جانبی هیدرولیکی محیط باید از رسانایی عمودی برتری داشته باشد. جریان زیر سطحی در رژیم های اشباع نشده می تواند جریان پایه در منطقه با شیب های بزرگ باشد و در مناطق مرطوب با پوشش گیاهی و خاک های زهکشی شده غالب است.

شکل 5.6 انواع مختلف جریان [Musy, 2001]

1.3.6 اثر پیستونی

اثر پیستون اجازه تجزیه و تحلیل جریان زیر سطح را می دهد. فرضیه وجود مکانیزمی برای انتقال موج فشار شبه لحظه ای بود. این سازوکار که "اثر پیستون" نامیده می شود، تصور می کند آبی که در یک شیب می افتد با موج فشار به پایین دست منتقل می شود و باعث یکدست شدن ناگهانی در حوضه آبخیز می شود.

این اصل پدیده را می توان با قیاس با یک ستون خاک اشباع که مقدار مشخصی از آب به آن اضافه می شود، توضیح داد. به دلیل اثر جاذبه آب به پایین ستون حرکت می کند.

2.3.6 جریان در منافذ کلان

منافذ کلان منافذی هستند که در آنها پدیده های مویرگی وجود ندارد.

منشأ منافذ کلان

ما می توانیم تشخیص دهیم:

منافذ تشکیل شده به دلیل ریز جانوران خاک: با ابعاد 1-50 میلی متر. به طور کلی آنها در لایه برتر خاک (0-100 سانتی متر) قرار دارند.
منافذ به دلیل ریشه های گیاهی تشکیل شده است. این منافذ با مرگ گیاهان آزاد می شوند. ساختار شبکه منافذ کلان به نوع پوشش گیاهی و همچنین به وضعیت رشد بستگی خواهد داشت.
منافذ کلان طبیعی: هنگامی که هدایت هیدرولیکی اولیه زیاد باشد ظاهر می شود.
ترک
جریان زیر سطح از طریق منافذ کلان انجام می شود. که آب را به مناطق غیر اشباع هدایت می کند.

3.3.6 جریان لوله ای

جریان لوله بر زهکشی خاک و جریان آب تأکید دارد. ایجاد تفاوت دقیق بین لوله ها و منافذ کلان دشوار است. لوله ها بزرگتر از منافذ کلان در نظر گرفته می شوند. همچنین لوله ها درجه اتصال بالاتری نسبت به منافذ دارند، بدون اینکه گفته شود که لوله ها شبکه ای مداوم را تشکیل می دهند. لوله ها آب را به محیط غیر اشباع هدایت می کنند.