هیدرولوژی یا به تعبیر فارشی آن "آب شناسی" علم شناخت آبهای کره زمین و بطور خاص منابع آب شرین قابل مصرف است. وابستگی این منابع به شرایط و رویدادهای طبیعی و عدم قطعیت در وقوع بسیاری از این رویدادها و هم چنین عدم توزیع یکنواخت این منابع در سطح دنیا، اهمیت این شاخه از علوم مهندسی را بارز و آشکار می سازد. کشور ما ایران، با میانگین بارندگی سالیانه کره زمین، سرزمینی نسبتا خشک محسوب می شود. از این میزان بارندگی، بخش قابل ملاحظه ای متمرکز در مناطق پرباران و یا با بارندگی متوسط، در شمال و غرب ایرام می باشد و به تبع آن، مناطق مرکزی و شرقی ایران از این متوسط، بطور قابل توجهی کم باران تر و خشک تر می باشند. در این شرایط، اهمیت شناخت منابع آبی موجود به منظور برنامه ریزی برای مصرف بهینه این منابع دوچندان می گردد. در این راستا ترجمه کتاب هیدرولوژی تالیف پروفسور H.M. Raghunath حال مطالب سودمند کاربردی در این زمینه می باشد. به دانشجویان و متخصصین هیدرولوژی تقدیم می گردد و امید است بتواند سهمی هرچند کوچک در ارتقاء آموزش هیدرولوژی داشته باشد. در ترجمه کتاب سعی شده است که ضمن حفظ امانت، انتقال مفاهیم به طور صحیح صورت گیرد.

مقدمه مترجمین

ارتقاء فزاینده بهداشت و سلامت عمومی جمعیت جهان در دهه‌های اخیر به میزان قابل توجهی مدیون سرمایه گذاری به منظور تامین آب سالم برای مصارف مختلف در جوامع انسانی می‌باشد. با توجه به محدود بودن منابع آب شیرین و کمبود آب در بسیاری از مناطق با تراکم جمعیتی بالا و افزایش مصرف آب بعلت افزایش جمعیت، شناخت منابع آب در کره خاکی و چگونگی توزیع این منابع در سطح زمین بایستی به عنوان پیش نیاز حیاتی هرگونه سرمایه گذاری در این زمینه تلقی گردد. هیدرولوژی یا به تعبیر فارسی آن "آب شناسی" علم شناخت آب‌های کره زمین و بطور خاص منابع آب شیرین که قابل مصرف برای اهداف شرب و کشاورزی است، می‌باشد. وابستگی این منابع به شرایط و رویدادهای طبیعی و عدم قطعیت در وقوع بسیاری از این رویدادها و هم چنین عدم توزیع یکنواخت این منابع در سطح دنیا، اهمیت این شاخه از علوم مهندسی را بارز و آشکار می‌سازد. کشور ما، ایران، با میانگین بارندگی سالیانه به میزان 240 میلیمتر در مقایسه با میانگین بارندگی سالیانه کره زمین به میزان 860 میلیمتر، سرزمینی نسبتا خشک محسوب می شود. از این میزان بارندگی، بخش قابل ملاحظه ای متمرکز در مناطق پرباران و یا با بارنگی متوسط، در شمال و غرب ایران می‌باشد و به تبع آن، مناطق مرکزی و شرقی ایران از این متوسط، بطور قابل توجهی کم باران تر و خشک تر می‌باشند. در این شرایط، اهمیت شناخت منابع آبی موجود به منظور برنامه ریزی برای مصرف بهینه این منابع دو چندان می‌گردد. تدوین و ترجمه کتاب ها و متون مناسب، لازمه ارتقاء دانش هیدرولوژی دانشجویان مهندسی عمران و مهندسی آب که در مطالعه و برنامه ریزی برای تامین آب برای مصرف خانگی، کشاورزی و صنعتی به عنوان یکی از اصلی ترین لوازم توسعه و پیشرفت، مشارکت دارند، می‌باشد. در سه دهه اخیر کتب مختلفی به منظور ارائه یک متن مناسب برای درس هیدرولوژی تدوین یا ترچمه شده و در دسترس دانشجویان قرا گرفته است که هر یک از آن‌‌ها در رشد آموزش درس هیدرولوژی سهم بسزایی داشته است. در همین راستا ترجمه کتاب هیدرولوژی تالیف پروفسور H.M. Raghunath به تشخیص مترجمین با توجه به تجارب آموزشی، پژوهشی و تجربی نویسنده کتاب، حاوی مطالب سودمند کاربردی در این زمینه می باشد، به دانشجویان و متخصصین هیدرولوژی تقدیم می‌گردد و امید است بتواند سهمی هر چند کوچک در ارتقاء آموزش هیدرولوژی داشته باشد. در ترجمه کتاب سعی شده است که ضمن حفظ امانت، انتقال مفاهیم بطور صحیح صورت گیرد. بدیهی است متن بدین لحاظ خالی از اشکال نمی‌باشد. موجب امتنان مترجمین خواهد بود، که همکاران ارجمند اشکالات و ایرادات کتاب را به مترجمین متذکر شوند.
 

ابراهيم جباري، بهروز خادم رابع، حامد سركرده

فهرست مطالب


فصل1 مقدمه 1
1.1 منابع آب کره زمین 2
1.2 مطالعه هیدرولوژیک حوضه آبریز تپتی 2
1.3 هیدرولوژی و چرخه هیدرولوژیک 12
1.4 شکل‌هاي مختلف بارندگی 13
1.5 هدف هیدرولوژی 14
1.6 اطلاعات هیدرولوژیک 14
1.7 معادله هیدرولوژیک 15

فصل2 بارندگي 19
1.2 انواع بارندگی 20
2.2 اندازه‌گیری بارندگی 22
2.3 رادارها 26
2.4 تراکم باران‌سنج 27
5.2 برآورد اطلاعات از دست‌رفته و اصلاح مقادیر ثبت‌شده 29
6.2 میانگین فضایی ارتفاع بارش (Pave) 32
2.7 طراحی شبکه باران‌سنج بهینه 38
2.8 نمودار‌هاي ارتفاع – مساحت – مدت (DAD) 41
9.2 بیان گرافیکی بارش 45
10.2 تحلیل اطلاعات بارش 46
2.11 میانگین و میانه 54
2.12 منحنی میانگین‌هاي متحرک 60
13.2 بارش طراحی و حداکثر بارش محتمل 61
14.2 برف و برف آب 62

فصل 3 تلفات آب 75
1.3 تلفات آب 76
2.3 تبخیر 77
3.3 تشت‌هاي تبخیر 79
3.4 تبخیر از سطح خاک 84
3.5 جریان غیراشباع 85
6.3 تعرق 85
7.3 تبخیر – تعرق 86
3.8 هیدرومتئورولوژی 89
3.9 نفوذ 90
3.10 شاخص‌هاي نفوذ 104
11.3 تکنیک باران سوپرا 107
12.3 نشت حوضه 111
3.13 تعادل آب 111

فصل 4 رواناب 123
1.4 مؤلفه‌هاي جریان رودخانه‌ای 124
4.2 خصوصیات حوضه 125
4.3 ارتفاع متوسط و میانه 130
4.4 طبقه‌بندی جریان‌ها 133
4.5 خطوط هم زمانی 134
6.4 عوامل تأثيرگذار بر رواناب 135
4.7 برآورد رواناب 136

فصل 5 هيدروگراف‌ها 149
5.1 مؤلفه‌های هیدروگراف 150
5.2 جداسازی مؤلفه‌هاي جریان رودخانه‌ای 154
5.3 جداسازی هیدروگراف 157
5.4 هیدروگراف واحد 160
5.5 هیدروگراف واحد از بارش‌هاي پیچیده 168
5.6 روش منحنی S 178
5.7 نمودار توزیع برنارد 183
5.8 هیدروگراف واحد لحظه‌ای 192
5.9 هیدروگراف‌هاي واحد مصنوعی 192
5.10 آرایش مجدد هیدروگراف‌هاي واحد 200
5.11 کاربرد هیدروگراف واحد 204

فصل6 اندازه‌گيري رودخانه 221
6.1 روش‌هاي اندازه‌گيري جريان رودخانه 222
6.2 اندازه‌گيري‌هاي جريان‌سنج 225
6.3 منحنی سنجش تراز – دبی 233
6.4 انتخاب موقعیتی برای یک ایستگاه اندازه‌گيري رودخانه 238

فصل7 آب زيرزميني 249
7.1 انواع آکیفرها 250
7.2 آکیفر‌هاي محدودشده و محدودنشده 251
7.3 قانون دارسی 254
7.4 قابلیت انتقال 255
7.5 هیدرولیک چاه 256
7.6 ظرفیت مخصوص 259
7.7 چاه‌هاي دارای انباری 261
7.8 هیدرولیک چاه‌هاي با دهانه بزرگ 263
7.9 ساخت چاه‌هاي با دهانه بزرگ 269
7.10 فاصله بین چاه‌ها 270

فصل8 تخمين و کنترل سيلاب‌ها 277
8.1 اندازه سیلاب‌ها 278
8.2 برآورد حداکثر سیلاب 279
8.3 مطالعات فراوانی سیلاب 289
8.4 احتمال مواجهه 295
8.5 روش‌هاي کنترل سیلاب 314
8.6 اقدامات حفاظت از خاک 324
8.7 اقتصاد کنترل سیلاب 327
8.8 پیش‌بینی و هشدار سیلاب 332

فصل9 رونديابي سيل 343
9.1 روندیابی مخزن 344
9.2 رونديابي جریان رودخانه 353

فصل10 مخزن و منحني‌هاي مدت جريان 365
10.1 منحني جرم مخزن و ذخيره 366
10.2 منحنی‌هاي مدت جریان 372
10.3 حوضچه 377

فصل11 رسوب‌گذاري مخزن 389
11.1 حرکت رسوب و انباشت 390
11.2 کاهش ظرفیت مخزن 394
11.3 کنترل رسوب‌گذاري مخزن 397

فصل12 مناطق خشک، نيمه خشک و مرطوب 401
12.1 مناطق خشک 402
12.2 مناطق نيمه‌خشك 403
12.3 مناطق مرطوب 405


منابع 409