هیدرولوژیکی :: بیسین - سایت تخصصی مهندسی آب

عضويت در خبرنامه ايـميـل پايگاه بيسيــن - عضويت پس از کليک بر روي لينک فعال سازي که براي شما ارسال خواهد شد تکميل مي شود




آموزش نحوه ساخت منحنی حجم - ارتفاع دریاچه یا مخزن با پایتون


Python یک زبان برنامه نویسی است که قادر به انجام محاسبات برای مطالعات هیدرولوژیکی و ارزیابی منابع آب است. ما یک آموزش برای تعیین منحنی حجم و ارتفاع دریاچه پاتیلاس در پورتوریکو با پایتون و کتابخانه های عددی / مکانی به عنوان Numpy و Rasterio انجام داده ایم. سرانجام، نتایج به دست آمده از منحنی حجم و ارتفاع از یک منبع USGS مقایسه شد.


کاهش چشمگیر حجم آب زیرزمینی در ایران


"نیچر" بر اساس تحقیقات اخیر محققان ایرانی منتشر کرد. اخیراً سه تن از محققان ایرانی به نام‌های "سمانه اشرفی"، "علی ناظمی" و "امیرآقاکوچک" مقاله‌ای نوشته‌اند که در مجله "نیچر" منتشر شده و در آن به بررسی حجم آب‌های زیرزمینی طی چند سال اخیر در ایران پرداخته‌اند که ما به طور خلاصه در این گزارش به آن پرداخته‌ایم.


تأثیرات آب و هوا بر منابع آب


عواقب اصلی تغییرات آب و هوایی مربوط به منابع آب، افزایش دما، تغییر در الگوی بارش و پوشش برف و احتمالاً افزایش دفعات جاری شدن سیل و خشکسالی است. بسته به منطقه، تغییرات آب و هوایی تأثیرات متفاوتی روی آب اروپا خواهد داشت. دمای بالاتر به طور کلی چرخه هیدرولوژیکی جهانی را تشدید می کند. روند بارندگی سالانه در اروپا نشان می دهد که شمال اروپا طی قرن گذشته 10٪ -40٪ مرطوب تر بوده است، در حالی که جنوب اروپا تا 20٪ خشک تر شده است. طی قرن گذشته میزان تخلیه سالانه رودخانه در برخی مناطق مانند اروپای شرقی افزایش یافته است، در حالی که در مناطق دیگر مانند جنوب اروپا کاهش یافته است.


مجموعه آموزش هیدرولوژی - تعادل آب در منطقه شهری


3.10 تعادل آب در منطقه شهری

1.3.10. منابع شکل گیری و گردش آب در منطقه شهری

منابع زیر برای شکل گیری و گردش آب در منطقه شهری وجود دارد (Geiger et al. 1987; Maksimovic & Rodojkovic, 1986; Maksimovic et al., 1992):

  • آب طوفان در مناطق روستایی و حومه ای شکل گرفته که به سمت مناطق شهری سرازیر می شوند.
  • آب طوفان (به طور کلی آب منشأ برف) منحصراً در منطقه شهری تشکیل شده است.
  • سیلابی که از رودخانه هایی سرچشمه می گیرد که در محدوده یا در محدوده شهری جریان دارند.
  • طغیان آب ناشی از محل ایجاد باد در دریا یا دریاچه هایی با عمق کم در محدوده منطقه شهری است.

مجموعه آموزش هیدرولوژی - روش های پیش بینی جریان کم


2.9 روش های پیش بینی جریان کم

1.2.9. روش های منحنی recession

روش منحنی های recession امکان ارزیابی جریان کم را در یک لحظه پیش از شروع مقدار اولیه تخلیه در لحظه انتشار پیش بینی Q0 (0 = t) فراهم می کند. این رویه براساس قوانین recession است. قانون ساده recession مبتنی بر این مفهوم است که recession تحت برخی شرایط ایجاد می شود، که ممکن است با پوچی یک گردن آزاد همسان شود. recession یا توسط قانون نمایی ساده توصیف می شود یا از طریق قوانین recession تشکیل شده است.


فهرست اندازه گیری تغییر در میزان اکوسیستم های مربوط به آب در طول زمان


این روش در مارس 2020 به روز شد و جایگزین نسخه منتشر شده در نوامبر 2018 می شود. این به روز رسانی شامل اطلاعات تکمیلی در بخش مقدمه و پیشینه است. اطلاعات تکمیلی دیگری نیز به چندین بخش زیرشاخص اضافه شده است، که به درک کامل تری از روند تولید داده های زیر شاخص از مشاهدات زمینی مبتنی بر ماهواره اجازه می دهد.


مجموعه آموزش هیدرولوژی - مدل های موج سیل


1.8 معرفی

طبق UNESCO-WMO (1992) موج سیل به عنوان "افزایش جریان به حداکثر تاج و رکود بعدی آن، ناشی از یک دوره بارش، ذوب برف، خرابی سد یا آزاد شدن نیروگاه برق آبی" تعریف شده است. در این فصل فقط موج های سیلاب ایجاد شده توسط دلایل طبیعی در روند مدل سازی آنها در نظر گرفته خواهد شد.


بیلان آب - حکمرانی بیلان آب


محاسبه و بستن بیلان آب در حوضه‌های آبریز و آبخوان‌های ایران برعهده وزارت نیرو قرار دارد و این وزارتخانه در دفتر مطالعات پایهٔ منابع آب، علاوه بر مدیریت گردآوری اطلاعات در سطح کشور (که از طریق شرکت‌های آب منطقه‌ای سی‌گانهٔ کشور انجام می‌گیرد)، تحلیل‌ها و گزارش‌های متعددی همچون بیلان آب را مرتباً تولید می‌نماید. بیلان آب در حوضه‌های آبریز (محدوده‌های مطالعاتی یا در حقیقت همان حوضه آبریز درجه سه) و آبخوان‌ها در قالب گزارش‌های مختلفی ارائه می‌شوند که از آن جمله می‌توان به مطالعات طرح جامع آب، اطلس منابع آب کشور، بهنگام‌سازی بیلان آب، تمدید ممنوعیت بهره‌برداری از منابع آب زیرزمینی و غیره اشاره داشت.


مجموعه آموزش هیدرولوژی - شناسایی و ساختن یک مدل ریاضی


4.7 شناسایی (ساختن) یک مدل ریاضی

ما یادآوری می کنیم که یک مدل ریاضی مجموعه ای از روابط بین متغیرهای فیزیکی سیستم مورد تجزیه و تحلیل را نشان می دهد، که به صورت معادلات جبری، معادلات دیفرانسیل یا معادلات / سیستم معادلات مشتقات جزئی بیان می شود.


مجموعه آموزش هیدرولوژی - آنالیز سیستم ها با استفاده از مدل سازی ریاضی - اصول کلی


1.7 اصول کلی

از نظر تئوری، دو روش برای تجزیه و تحلیل سیستم وجود دارد:

  • روش تحلیلی، شامل تقسیم یک سیستم در اجزای آن است که پس از آن یک به یک تجزیه و تحلیل می شود.
  • روش سیستمیک، بررسی پدیده ها و فرآیندهای پیچیده به عنوان یک کل، دارای رفتار و ویژگی هایی که متعلق به اجزای سیستم نیستند بلکه متعلق به تعامل آنها هستند.

بیلان آب ایران - اهمیت توجه به بیلان آب


بیلان آب برگردان دو واژهٔ Water budget و Water balance است. بیلان آب بیانگر موجودی و تغییراتی است که در موجودی آب در یک محدودهٔ زمانی و مکانی بخصوص رخ می‌دهد. آب به دلیل حرکت در سه فاز جامد، مایع و گاز تحت انرژی‌های موجود در طبیعت، و همین‌طور تحولات مختلف طبیعی و انسانی، همواره در حال جابجایی است. اهمیت آب در حیات انسان و اکوسیستم‌ها موجب می‌شود تا مطالعه و ارزیابی وضعیت بیلان آب ضرورت یابد.


مجموعه آموزش هیدرولوژی - راه حل تحلیلی مدل موج حرکتی


3.6 راه حل تحلیلی مدل موج حرکتی

در شرایط خاص (مقطع مستطیل شکل، عرض زیاد، بدون ورودی جانبی) مدل موج حرکتی اجازه می دهد تا یک راه حل تحلیلی، که ممکن است در کاربردهای عملی مفید باشد.


نظارت و پیش بینی جهانی سیل و رانش زمین


سیلاب و رانش زمین همراه با بارندگی بیشترین تعداد بلایای طبیعی را به خود اختصاص داده و بیش از هر نوع دیگر از بلایای طبیعی در سراسر جهان مردم را تحت تأثیر قرار می دهد. آژانس های آمریکایی و بین المللی و سازمان های غیردولتی به منظور درک تأثیرات انسانی و برنامه ریزی فعالیت های کاهش، به اطلاعات کمی دقیق در مورد وقوع سیل و رانش زمین به صورت جهانی نیاز دارند. پیشنهاد دهندگان اخیراً یک سیستم خطر جهانی (GHS) برای سیل و رانش زمین ایجاد کرده اند که از مشاهدات و مدل های ماهواره ای برای درک، نظارت و پیش بینی بهتر این نوع وقایع استفاده می کند. GHS از تجزیه و تحلیل بارش چندماهواره TRMM (TMPA) استفاده می کند که اطلاعات ده ماهواره را با هم ترکیب می کند، همه با تخمین باران از مأموریت اندازه گیری باران گرمسیری (TRMM) کالیبره می شوند.


مجموعه آموزش هیدرولوژی - هیدروگراف واحد

 

1.4 هیدروگراف واحد

1.1.4 اصول و تعاریف

هیدروگراف واحد (UH) یک حوضه آبریز به عنوان هیدروگراف حاصل از بارندگی موثر 1 میلی متر به طور مساوی در حوضه در طول زمان D تعریف می شود. مشخصات اصلی زیر هیدروگراف واحد در نظر گرفته شده است (شکل 1.4):


مجموعه آموزش هیدرولوژی - عملکرد تولید - نتیجه گیری


6.3 نتیجه گیری

عملکرد تولید نقش مهمی در تعیین موج سیل ناشی از طوفان باران دارد. جز اصلی تلفات آب نفوذ است اما با این وجود سایر اجزای تعادل آب در شرایط خاص ممکن است مهم باشند. از میان روشهای ارائه شده در این فصل می توان دو دسته را از هم تفکیک کرد: مواردی که از نظر جسمی مبتنی هستند و روشهای تجربی. روش های دسته اول البته از نظر مفهومی اثبات شده اند اما ارزیابی پارامترهای آنها نیاز به مقدار زیادی داده حاصل از اندازه گیری ها و محاسبات هزینه بردار زمان دارد. علاوه بر این، پارامترهایی که نشانگر ویژگی های نفوذ پذیری هستند، به ایزوتروپی اشاره دارند، که در مورد حوضه های متوسط ​​و حتی کوچک اینگونه نیست. چنین رویه هایی ممکن است برای موارد خاص که ایزوتروپی بدون عواقب عمده ای بر صحت نتایج فرض می شود، استفاده شود.


مجموعه آموزش هیدرولوژی - روش SCS


5.3 روش SCS

این روش از این مشاهده شروع می شود که نقاط نمایانگر حجم جریان زمینی در بالای خطی با شیب واحد یافت می شوند. اگر نوع خاک و سایبان آن، API و مدت زمان بارندگی در نظر گرفته شود، ممکن است جریان زمینی استنباط شود. با شروع این سخنان، موکوس (Musy, 1998) رابطه ای را ارائه داد که پارامترها به صورت شاخص بیان می شوند.


مجموعه آموزش هیدرولوژی - روش های حاصل از فرآیند نفوذ


3.3 روش های حاصل از فرآیند نفوذ

1.3.3 شرح روند نفوذ

نفوذ به فرآیند نفوذ آب از لایه های بالایی خاک به لایه های عمیق تر، زمانی که خاک باران می بارد یا در معرض سیل قرار می گیرد، است. در ابتدا، آب نفوذ کرده تقاطع های خاکی را که در سطح وجود دارد، برآورده می کند و سپس به دلیل جاذبه از طریق خاک نفوذ می کند. نفوذ در هر سه جهت xyz عمل می کند. در حالی که نفوذ در جهت افقی آشکار می شود، جز نیروی جاذبه ناچیز است و آب فقط تحت تأثیر نیروهای جذب حرکت می کند. در حالی که نفوذ به صورت عمودی آشکار می شود، هر دو نیروی مویرگی و نیروی ثقل فعال هستند. نفوذ در شدت تشکیل رواناب، بر روی میزان تبخیر و تعرق، رطوبت خاک و ذخیره آب زیرزمینی عمل می کند. تعاریف مکمل زیر ذکر می شود:


مجموعه آموزش هیدرولوژی - خصوصیات سیستم ها


7.1 خصوصیات سیستم ها

یک سیستم به طور کلی دارای یک سری ویژگی های خاص است که از جمله موارد زیر است:


وابستگی متقابل اجزا

  • جمع بودن و نهایی بودن: تعداد اجزای سیستم ممکن است بسیار زیاد باشد، اما محدود. براساس ویژگی جمع بودن، یک سیستم توسط تعداد محدودی از زیر سیستم ها تشکیل می شود.
  • سلسله مراتب: سیستم برای اجزای خود یک سیستم بیش از حد است و در عین حال یک زیر سیستم در رابطه با سیستمی است که بخشی از آن است.

مجموعه آموزش هیدرولوژی - مفهوم جعبه خاکستری


5.1 مفهوم Gray-box

با جمع آوری به موقع اطلاعات و دانش مربوط به سیستم، فرایندی از درک ساختار تحول و پیوندهای بین اجزای آن  در حال انجام است. W. Karplus در سال (1976) این روند را "روشنگری" جعبه سیاه خواند.


در نتیجه، سیستم در زیر سیستم ها (SS1، SS2، ...، SSn) تجزیه می شود، و توسط پیوندها متصل می شوند (شکل 5.1).


مجموعه آموزش هیدرولوژی - مفهوم جعبه سفید


4.1. مفهوم جعبه سفید

اگر ساختار داخلی سیستم شناخته شده باشد، می توان روابطی را منعکس کننده تحولات پی در پی متغیرهای ورودی در داخل سیستم ایجاد کرد که درنهایت به متغیرهای خروجی منتهی می شوند. مانند مورد سیستم های جعبه سیاه، متغیرهای ورودی و خروجی با مقادیر عددی مشخص می شوند.


مجموعه آموزش هیدرولوژی - مفهوم جعبه سیاه


3.1 مفهوم جعبه سیاه

برای توصیف عمومی ترین روش یک سیستم، مهم نیست ماهیت آن چیست، از مفهوم جعبه سیاه استفاده می شود. این روش زمانی اعمال می شود که فقط ورودی و خروجی مشخص باشد. سیستم به عنوان یک کل نشان داده می شود، فرایندهای داخلی آن را نادیده می گیرد. این مفهوم که توسط N. Wiener فرموله شده است، براساس همبستگی بین مقادیر ورودی و خروجی است: در نتیجه استفاده از یک سیگنال شناخته شده در ورودی سیستم، یک سیگنال قابل اندازه گیری (یا یک محاسبه) در خروجی بدست می آید، بدون اینکه لازم باشد ساختار داخلی جعبه سیاه را بدانید.


مجموعه آموزش هیدرولوژی - اندازه گیری نفوذ

3.9 اندازه گیری نفوذ

1.3.9 مانیتس انفیلومتر

این روش بر اساس اصل شارژ ثابت است. یک استوانه مدرج درون زمین قرار می گیرد و سطح آب را ثابت نگه می دارد (حدود 30 میلی متر). تغییرات سطح آب در یک بازه زمانی میزان نفوذ را تعیین می کند.


درباره بهترين هاي بيسيـــن بدانيد...

Bird

يکي از مهمترين اهداف اين سايت تهيه آموزش هاي روان از ابزارهاي کاربردي علوم آب است.

اهميت مطالعات محيطي با ابزارهاي نوين در چيست؟

امروز با فارغ التحصيلي جمع کثير دانشجويان سالهاي گذشته و حال، با گذر از کمي گرايي ديگر صرف وجود مدارک دانشگاهي حرف اول را در بازار کار نمي زند؛ بلکه سنجش ديگري ملاک؛ و شايسته سالاري به ناچار! باب خواهد شد. يکي از مهم ترين لوازم توسعه علمي در هر کشور و ارائه موضوعات ابتکاري، بهره گيري از ابزار نوين است، بيسين با همکاري مخاطبان مي تواند در حيطه علوم آب به معرفي اين مهم بپردازد.

جستجو در بيسين
سایت مهندسی آب

بیسین - سایت تخصصی مهندسی آب

سایت بیسین با معرفی مهم ترین و کاربردی ترین نرم افزارها و مدل های شبیه سازی در حیطه مهندسی آب، تلاش به تهیه خدمات یکپارچه و محلی از محاسبات هیدرولوژیکی و هیدرولیکی می کند

اطلاعات سايت

  • www.Basin.ir@gmail.com
  • بهزاد سرهادي
  • شناسه تلگرام: Basin_Ir_bot
  • شماره واتساپ: 09190622992-098
  • شماره تماس: 09190622992-098

W3Schools

W3Schools