بهار و تابستان
برگشت به فهرست مقالات |
برگشت به فهرست نسخه ها
گروه آبخیزداری، دانشکده مرتع و آبخیزداری، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
چکیده: (609 مشاهده)
چکیده مبسوط
مقدمه و هدف: برنامه‌ریزی‌های کلان و منطقه‌ای نیازمند داده‌های اندازه‌گیری شده از متغیرهای محیطی از جمله رواناب و رسوب معلق خروجی از آبخیزها است. داده، پایه و اساس تولید اطلاعات و دانش است و مدیریت علمی یک سیستم بدون پایش و اندازه‌گیری آن مقدور نیست. مدیریت سیستم آبخیز و منابع آب نیز از این قاعده کلی مستثنی نیست. با توجه به توسعه اقتصادی – اجتماعی جوامع، تغییرات اقلیمی و فشار فزاینده بر منابع طبیعی و آبخیزها و بالتبع افزایش سیلاب‌ها و رسوبات ناشی از آنها، در آینده نزدیک، احتمالاً الزام بیشتری برای دستیابی به اطلاعات صحیح‌تر درباره رسوب و رواناب وجود خواهد داشت.اگرچه ابزار و ادوات متعددی برای اندازه گیری مولفه های رواناب و رسوب توسط تعدادی از شرکت های خارجی تولید و روانه بازار شده اند، اما ازیک سو قیمت تمام شده آنها در کشور ایران بسیار بالا است و از سوی دیگر دستگاهی که بطور یکجا هر دو مولفه را پایش نماید وجود ندارد. بنابراین، هدف این پژوهش، طراحی و ساخت یک دستگاه پایش سیل و رسوب با قابلیت ثبت خودکار ارتفاع جریان رواناب خروجی از آبخیزها و نمونه‌برداری برنامه‌ریزی شده از رواناب جهت اندازه‌گیری بعدی رسوب معلق با استفاده از سنسورها و ادوات ارزان قیمت میباشد.
مواد و روش‌ها: در این پژوهش از سنسورهای رطوبتسنج آنالوگ جهت اندازه گیری ارتفاع رواناب با فواصل 3 سانتیمتر (دقت اندازه گیری 3 سانتیمتر) استفاده شده است. جهت برداشت نمونه رسوب از پمپهایDC سوپاپدار استفاده شد که با ایجاد خلا در ظروف نمونهگیر باعث انتقال نمونه رواناب به داخل ظروف میگردد. برای ارزیابی قابلیت دستگاه در شرایط واقعی و طبیعی، دستگاه طراحی شده، طی مدت دو سال در خروجی یکی از زیر حوضه‌های اراضی لسی شرق گلستان در بالادست روستای قپان علیا از توابع شهرستان کلاله نصب گردید تا در صورت وقوع رخداد سیل، هیدروگراف آن ثبت شده و اگر ارتفاع سیل به مقادیر تعریف شده توسط کاربر (ارتفاع 20 و 60 سانتیمتری رواناب در شاخه صعودی و یک نمونه رواناب در 20 سانتیمتری ارتفاع رواناب در شاخه نزولی هیدروگراف سیلاب) رسید نسبت به تهیه و ذخیره نمونه رواناب در یک بطری با گنجایش نیم لیتری اقدام نماید و همزمان با اخذ نمونه رواناب، به کاربر پیامک هم ارسال نماید تا نسبت به جایگزینی ظروف پر شده با ظروف خالی نمونه‌برداری اقدام نماید.
یافته ها: در طول این دو سال، تنها سه رخداد بارش منجر به رواناب و سیل در این زیرحوضه اتفاق افتاد و دستگاه طراحی شده، هیدروگراف هر سه رخداد را با موفقیت ثبت و مخابره نمود. همچنین در هر یک از این وقایع سیل ثبت شده، حداقل دو نمونه رواناب (یک نمونه در شاخه صعودی هیدروگراف و یک نمونه هم در شاخه نزولی هیدروگراف) توسط دستگاه برداشت و ذخیره گردید تا برای تعیین میزان بار معلق به آزمایشگاه منتقل شود.
نتیجه گیری: بنابراین نمونه اولیه دستگاه طراحی شده، نشان داد که این دستگاه از قابلیت خوبی جهت تولید صنعتی ابزار پایش رواناب و رسوب ارزان قیمت برای مدیریت علمی آبخیزهای کوچک مقیاس برخوردار میباشد.
مقدمه و هدف: برنامه‌ریزی‌های کلان و منطقه‌ای نیازمند داده‌های اندازه‌گیری شده از متغیرهای محیطی از جمله رواناب و رسوب معلق خروجی از آبخیزها است. داده، پایه و اساس تولید اطلاعات و دانش است و مدیریت علمی یک سیستم بدون پایش و اندازه‌گیری آن مقدور نیست. مدیریت سیستم آبخیز و منابع آب نیز از این قاعده کلی مستثنی نیست. با توجه به توسعه اقتصادی – اجتماعی جوامع، تغییرات اقلیمی و فشار فزاینده بر منابع طبیعی و آبخیزها و بالتبع افزایش سیلاب‌ها و رسوبات ناشی از آنها، در آینده نزدیک، احتمالاً الزام بیشتری برای دستیابی به اطلاعات صحیح‌تر درباره رسوب و رواناب وجود خواهد داشت.اگرچه ابزار و ادوات متعددی برای اندازه گیری مولفه های رواناب و رسوب توسط تعدادی از شرکت های خارجی تولید و روانه بازار شده اند، اما ازیک سو قیمت تمام شده آنها در کشور ایران بسیار بالا است و از سوی دیگر دستگاهی که بطور یکجا هر دو مولفه را پایش نماید وجود ندارد. بنابراین، هدف این پژوهش، طراحی و ساخت یک دستگاه پایش سیل و رسوب با قابلیت ثبت خودکار ارتفاع جریان رواناب خروجی از آبخیزها و نمونه‌برداری برنامه‌ریزی شده از رواناب جهت اندازه‌گیری بعدی رسوب معلق با استفاده از سنسورها و ادوات ارزان قیمت میباشد.
مواد و روش‌ها: در این پژوهش از سنسورهای رطوبتسنج آنالوگ جهت اندازه گیری ارتفاع رواناب با فواصل 3 سانتیمتر (دقت اندازه گیری 3 سانتیمتر) استفاده شده است. جهت برداشت نمونه رسوب از پمپهایDC سوپاپدار استفاده شد که با ایجاد خلا در ظروف نمونهگیر باعث انتقال نمونه رواناب به داخل ظروف میگردد. برای ارزیابی قابلیت دستگاه در شرایط واقعی و طبیعی، دستگاه طراحی شده، طی مدت دو سال در خروجی یکی از زیر حوضه‌های اراضی لسی شرق گلستان در بالادست روستای قپان علیا از توابع شهرستان کلاله نصب گردید تا در صورت وقوع رخداد سیل، هیدروگراف آن ثبت شده و اگر ارتفاع سیل به مقادیر تعریف شده توسط کاربر (ارتفاع 20 و 60 سانتیمتری رواناب در شاخه صعودی و یک نمونه رواناب در 20 سانتیمتری ارتفاع رواناب در شاخه نزولی هیدروگراف سیلاب) رسید نسبت به تهیه و ذخیره نمونه رواناب در یک بطری با گنجایش نیم لیتری اقدام نماید و همزمان با اخذ نمونه رواناب، به کاربر پیامک هم ارسال نماید تا نسبت به جایگزینی ظروف پر شده با ظروف خالی نمونه‌برداری اقدام نماید.
یافته ها: در طول این دو سال، تنها سه رخداد بارش منجر به رواناب و سیل در این زیرحوضه اتفاق افتاد و دستگاه طراحی شده، هیدروگراف هر سه رخداد را با موفقیت ثبت و مخابره نمود. همچنین در هر یک از این وقایع سیل ثبت شده، حداقل دو نمونه رواناب (یک نمونه در شاخه صعودی هیدروگراف و یک نمونه هم در شاخه نزولی هیدروگراف) توسط دستگاه برداشت و ذخیره گردید تا برای تعیین میزان بار معلق به آزمایشگاه منتقل شود.
نتیجه گیری: بنابراین نمونه اولیه دستگاه طراحی شده، نشان داد که این دستگاه از قابلیت خوبی جهت تولید صنعتی ابزار پایش رواناب و رسوب ارزان قیمت برای مدیریت علمی آبخیزهای کوچک مقیاس برخوردار میباشد.
نوع مطالعه: پژوهشي |
موضوع مقاله:
بلايای طبيعی (سيل، خشکسالی و حرکت های توده ای)
دریافت: 1402/5/30 | ویرایش نهایی: 1402/10/29 | پذیرش: 1402/10/30
دریافت: 1402/5/30 | ویرایش نهایی: 1402/10/29 | پذیرش: 1402/10/30
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |