مجموعه آموزش هیدرولوژی - ذخیره آب در فاز جامد
3.7 ذخیره آب در فاز جامد
1.3.7 پوشش برف
پوشش برف یکی از اجزای اساسی ذخیره در مناطق کوهستانی است. برف انباشته در حوضه آبریز یک منبع بالقوه مفید برای تأمین آب منطقه است.
ارزیابی ذخیره سازی برف
ذخیره برف را می توان با استفاده از:
- فتوگرامتری، که می تواند اطلاعاتی در مورد لایه برف و توزیع آن در مناطق کوهستانی با جنگل ضعیف ارائه دهد. عرض جریان از طریق تفریق سطح سطح برف و سطح خاک برآورد می شود. این در نقاط خاصی مشخص می شود که قبل از اولین برف باریده شده است.
- استفاده از نسخه های توپوگرافی، که امکان تخمین ارتفاع محدودیت لایه برف در دامنه کوه ها را فراهم می کند.
- استفاده از عکسهای ماهواره ها (دیجیتال یا آنالوگ)، که امکان تخمین لایه برف در مناطق کوهستانی و دشتی را فراهم می کند.
- اندازه گیری های سایت، که همچنین برای تخمین تغییرات عرض برف استفاده می شود.
اندازه گیری لایه برف در سطوح بزرگ، همراه با مقادیر چگالی برف که به صورت محلی تخمین زده می شود، امکان ارزیابی معادل آب برای کل منطقه را فراهم می کند. اما همچنین لازم است زمان ذوب برف و جریان این ذخیره سازی برآورد شود.
در طول دوره ذوب برف، پوشش برف از دو قسمت جداگانه تشکیل شده است: قسمت فوقانی غیر اشباع و می تواند حاوی مقدار مشخصی آب باشد، و قسمت پایین که در تماس با خاک است و از آب اشباع شده است.
شکل 8.7. روند جریان یک لایه برف [Musy, 2001]
ذوب برف
ذوب برف در اثر انتقال گرما به لایه برف ایجاد می شود و به عناصر زیر بستگی دارد:
- تابش خورشیدی
- انتقال گرما (همرفت و هدایت)
- انتقال حرارت نهفته از طریق تبخیر و چگالش
محاسبه میزان ذوب برف فرایند دشواری است که نیاز به فرضیه های ساده شده مختلف دارد. فرض بر این است که گرمای یخ نهان 80 کالری بر گرم است، برف یخ خالص است و دمای برف 0 درجه سانتی گراد است. می توان اعتراف کرد که این آخرین فرضیه در زمستان واقعی نیست، زیرا دمای برف منفی است.
یک روش ساده برای محاسبه میزان ذوب برف در ایالات متحده، روش شاخص دما یا روش درجه روزانه است. این روش دمای هوا را در نظر می گیرد و از مزایای استفاده از سوابق عمومی هواشناسی در دسترس برخوردار است. ارتفاع آب حاصل از ذوب برف را می توان با رابطه زیر تخمین زد:
جایی که:
hfiday ارتفاع آب ناشی از ذوب شدن برف در طول روز من [cm]
k که بیانگر تأثیر شرایط طبیعی و آب و هوایی حوضه (به استثنای دما) بالاتر از ذوب برف است [cm/ °C]
Ti دمای متوسط روزانه هوا، بیش از 0 درجه سانتیگراد برای روز، تعیین شده برای متوسط ارتفاع حوضه [°C]
T0 دمای مرجع، به طور کلی برابر با دمای انجماد پذیرفته شده است [°C]
2.3.7 پوشش یخی
دو نوع پوشش یخی را می توان تشخیص داد: یخچال های طبیعی دائمی و یخ تشکیل شده در سطح دریاچه ها و رودخانه ها.
یخچال های طبیعی
یخچال طبیعی یک توده یخی است که از طریق تبلور مجدد برف در سطح خاک ایجاد می شود. معادل آب یخچال های طبیعی تنها 2٪ از آب زمین را نشان می دهد، اما 77٪ از آب آشامیدنی را تأمین می کند. یخچالهای طبیعی را می توان در قطب جنوب (9/136 کیلومتر مربع و 90 درصد کل یخ) و در گرینلند (8/1 106 کیلومتر مربع و 9 درصد کل یخ) یافت. فقط 1٪ از کل یخ ها را می توان در مناطق دیگر یافت. این درصد میزان مهمی از یخ را در مقیاس محلی نشان می دهد. تراز یخ سالانه به طور کلی با استفاده از روش های غیر مستقیم، مانند تعادل انرژی، تعادل هیدرولوژیکی و تعادل ژئودزیک محاسبه می شود.
یخ از سطح دریاچه و رودخانه
مقدار یخی که رودخانه ها، دریاچه ها و مخازن را پوشش می دهد می تواند مشکلات مختلفی از جمله آسیب رساندن به کارهای خاص و کاهش سرعت ناوبری را ایجاد کند. در رودخانه ها و مخازن مهم می توان عرض یخ را با یک پروب یا یک قانون اندازه گیری کرد. مشاهدات را می توان از ماهواره ها با استفاده از فن آوری های مادون قرمز انجام داد (که تخمین خصوصیات یخ را امکان پذیر می کند).
منابع
Musy, A. 1998. Hydrologie appliquée, Cours polycopié d'hydrologie générale, Lausanne, Suisse.
Musy, A. 2001. e-drologie. Ecole Polytechnique Fédérale, Lausanne, Suisse.
Vladimirescu, I. 1978. Hidrologie. Ed. Didactica si Pedagogica, Bucuresti, Romania.
Vladimirescu, I. 1984. Bazele hidrologiei tehnice. Ed. Tehnica, Bucuresti, Romania.
دسترسی به عناوین دیگر محتوای مرتبط با این بخش
تماس واتساپ: 09190622992 (98+)
شناسه تلگرام مدیر سایت: Basin_Ir_bot@
نشانی ایمیل: www.Basin.ir@Gmail.com
(سوالات تخصصی را در گروه تلگرام ارسال کنید)
_______________________________________________________
تماس با ما
تماس واتساپ
گروه تلگرام ما
هشدارهای ما
آمار و اطلاعات
سفارش پروژه
در منابع آب
نظرات (۰)