هیدرولوژی چیست؟

مقاله ای که قسمت هایی از آن را در ادامه خواهید خواند در مورد علم هیدرولوژی یا آب شناسی است. این مقاله دارای 40 صفحه و بصورت فایل ورد و پی دی اف تهیه شده است.

شما می توانید با خرید و دانلود فایل کامل این مقاله ، از مطالب آن استفاده نمایید.

هیدرولوژی چیست ؟

آب‌شناسی یا هیدرولوژی (به انگلیسی: Hydrology) از دو کلمه Hydro به معنی آب و Logos به معنی شناسایی تشکیل شده‌است و به معنای وسیع کلمه، علم آب است. یعنی علمی که در مورد پیدایش، خصوصیات و نحوه توزیع آب در طبیعت بحث می‌کند.

هیدرولوژی علم مطالعه آب بر روی کره زمین است و در مورد پیدایش، چرخش و توزیع آب در طبیعت، خصوصیات فیزیکی و شیمیایی آب، واکنش‌های آب در محیط و ارتباط آن با موجودات زنده بحث می‌کند.

بر اساس آخرین مطالعات تا کنون 5 میلیارد سال از عمر زمین می گذرد و شواهد نشان میدهد که آب از همان ابتدای تشکیل کره زمین نقش مهمی در تحول و قابل سکونت کردن آن به عنوان تنها سیاره قابل زیست داشته است .

با تشکیل اقیانوسها و دریاها و تشکیل بخار از روی آنها و ایجاد ابر و بارندگی و به طور کلی گردش آب در طبیعت و جاری شده آب در رودخانه ها و بازگشت مجدد آن به طروق مختلف به اقیانوسها ، ابتدا زندگی اولیه با گیاهان و جانداران پست آغاز شد و سپس گیاهان و حیوانات عالی به وجود آمدند .

پیوسته زمین که از سنگهای آذرین سرد شده تشکیل شده بود در اثر تماس با هوا و جو تحت تأثیر پدیده هوازدگی قرار گرفت و تغییرات همزمان آب ، دما و یخبندان باعث تکه تکه شدن سنگها شده و جاری شدن آبها ، آنها را جابه جا کرده و دشتهای وسیعی را که دارای پوشش خاک بودند به وجود آوردند .

این پوشش خاکی همراه با آب قابل دسترس در طبیعت محیط مناسبی را برای رشد گیاهان فراهم شد و محیط مناسب برای زندگی بشر آماده و مهیا گردید . انسان های نخستین از آب تنها برای شرب استفاده می کردند و به تدریج با پیشرفت تمدن و گذشت زمان از آن برای گردش آسیاب ها ، کشاورزی و حمل ونقل نیز استفاده کرد.

همزمان با پیشرفت تمدنها استفاده از آب نیز شکل تازه ای به خودگرفت به طوری که در بسیاری از زمینه ها ، از کشاورزی گرفته تا صنعت و از همه مهمتر تولید انرژی از آب استفاده می شود و امروزه دسترسی به آب کافی و با کیفیت مناسب در زمان و مکان مناسب مد نظر می باشد و هر گونه کمبود آب را مانعی در جهت توسعه پایدار می داند به همین دلیل هر ساله سرمایه های زیادی برای توسعه منابع آب و طرحهای مرتبط با آن مثل سدسازی و احداث شبکه های آبیاری و زهکشی ، آبخیزداری ، مهار سیل و تغذیه آبهای زیرزمینی انجام می دهند.

تاریخچه و تکامل هیدرولوژی

تا جایی که تاریخ نشان می‌دهد اولین تجارب آب‌شناسی مربوط به سومریها و مصریها در منطقه خاورمیانه است. به‌طوری‌که قدمت سدسازی روی رودخانه نیل به ۴۰۰۰ سال قبل از میلاد مسیح می‌رسد، در همین زمان فعالیت‌های مشابهی در چین نیز وجود داشته‌است.

از بدو تاریخ تا حدود ۱۴۰۰ سال بعد ازمیلاد مسیح فلاسفه و دانشمندان مختلفی از جمله هومر طالس، افلاطون، ارسطو و پلنی در مورد سیکل هیدرولوژی اندیشه‌های گوناگونی ارائه کرده‌اند و کم‌کم مفاهیم فلسفی هیدرولوژی جای خود را به مشاهدات علمی دادند.

سیر تحولی و رشد علم هیدرولوژی

شاید بتوان گفت هیدرولوژی جدید از قرن ۱۷ با اندازه‌گیری‌های مختلف آغاز شد در این دوره پرالت ترانست مقدار بارندگی تبخیر و صعود موئینه‌ای را در حوضه آبریز رودخانه سن اندازه‌گیری کند ماریوت با اندازه‌گیری سرعت و سطح مقطع جریان دبی رودخانه سن را در پاریس اندازه‌گیری کرد.

در قرن ۱۸ مطالعات تجربی در زمینه‌های هیدرولوژی شکوفایی خاصی را پیدا کرد. بر اساس این مطالعات بود که بسیاری از اصول هیدرولیکی پایه‌گذاری گردید. از آن جمله می‌توان وسایلی مانند پیزو ستروبرنولی، لوله پیتو، لوله بوردا، و نظریه‌هایی مانند نظریه دانیل برنولی، فرمول شزی و قوانین دالامبرت را نام برد.

از آن زمان به بعد هیدرولوژی از جنبه کیفی به کمی سوق داده شده و اندازه‌گیری بسیاری از پدیده‌های هیدرولوژی امکان‌پذیر گردید.

ضرورت علم هیدرولوژی

هر سال به سطح خشکیهای کره زمین حدود ۱۱۰۰۰۰ کیلومتر مکعب آب به صورت نزولات جوی فرو می‌ریزد در عوض ۷۰۰۰۰ کیلومتر مکعب آن به صورت تبخیر خارج می‌شود.

تفاوت این دو رقم ۴۰۰۰۰ کیلومتر مکعب است که منابع تجدید شونده آب را تشکیل می‌دهند. مقدار سرانه آب تجدید شونده در سطح دنیا رقمی حدود ۷۴۰۰ متر مکعب در سال برای هر نفر است. اما این مقدار به‌طور یکنواخت تقسیم نشده‌است. متخصصان هیدرولوژی رقم ۱۰۰۰ متر مکعب در سال برای هر نفر را مرز کم‌آبی یک کشور تعیین کرده‌اند.

این رقم در مصر ۳۰ در قطر ۴۰ در لیبی ۱۶۰ در عربستان ۱۴۰ متر مکعب در سال برای هر نفر برآورد شده‌است. همگی جز کشورهای کم‌آب محسوب می‌شوند.

در ایران این سرانه ۱۵۰۰ متر مکعب در سال تخمین زده شده‌است. با این حساب نمی‌توان ایران را یک کشور کم‌آب تلقی کرد. یکی از راه‌های سازگاری با خشکی استفاده بهینه از منابع آب است.

باید سعی کرد که تا حد امکان از ریزشهای جوی، جریان آبهای سطحی و منابع زیرزمینی به نحو مطلوب استفاده شود و این کار عملی نخواهد بود مگر با شناخت پدیده‌های هیدرولیکی.

برای دریافت فایل کامل این مقاله روی دکمه زیر کلیک کنید.