دوره کارشناسی ارشد مهندسی منابع آب
طول دوره و شکل نظام
طول این دوره بطور متوسط دو سال میباشد. ولی در صورت لزوم دانشجویان مجازند که حداکتر ظرف دو سال ونیم آن را به اتمام برسانند. شکل نظام نیمسالی است و هر سال تحصیلی شامل دو نیمسال و هر نیمسال به مدت 17 هفته میباشد.
تعداد واحدهای درسی
تعداد واحدهای درسی دوره کارشناسی ارشد رشته مهندسی آب 32 واحد به قرار زیر است.
نقش و توانایی فارغالتحصیلان
فارغالتحصیلان این رشته میتوانند در مراکز مختلف از جمله دانشگاهها و مؤسسات پژوهشی به عنوان مربی و در وزارت جهاد کشاورزی، وزارت نیرو و مهندسین مشاور بعنوان مدیر فنی، برنامهریز و سرپرست پروژه به انجام وظیفه مشغول گردند و در زمینههای مشروحه زیر مسئولیت پذیرفته و نقش خود را ایفا نمایند:
- برنامهریزی و هدایت امور اجرایی و نظارت بر تهیه و اجرای طرحهای منابع آب کشور.
- تحقیق در زمینههای مختلف آب و خاک.
- تدریس دروس مربوط به مدیریت منابع آب، هیدرولوژی آبهای سطحی و زیرزمینی در دانشکدههای کشاورزی.
ضرورت و اهمیت
با توجه به نقشی که آب در کشاورزی دارد و نظر به اهمیتی که مسائل مربوط به حفظ و حراست و بهرهبرداری منابع آب به عنوان حیات کشاورزی دارا میباشد، ضرورت و اهمیت رشته کارشناسی ارشد مهندسی منابع آب روشن میگردد. ایران با وسعت زیاد و آب و هوای معتدل نسبتاً خشک دارای منابع آبی تقریباً محدود میباشد که برای مدیریت آنها لازم است متخصصینی با بینش و آگاهیهای کافی تربیت شوند تا از عهده این مهم برآیند.
شرایط گزینش دانشجو
داوطلبان این رشته علاوه بر دارا بودن شرایط عمومی دوره کارشناسی ارشد میبایست واجد شرایط اختصاصی دوره کارشناسی ارشد رشتههای کشاورزی بوده و فارغالتحصیلان دوره کارشناسی آبیاری و عمران (شاخه آب) باشند. فارغالتحصیلان سایر رشتهها در سطح کارشناسی نظیر مهندسی زراعی، آب و خاک و رشتههای مشابه در نظام قدیم میتوانند داوطلب ورود به این رشته شوند.
بدیهی است اینگونه داوطلبان پس از ورود به دوره کارشناسی ارشد مهندسی منابع آب، ملزم به گذراندن دروس کمبود براساس آئیننامه کارشناسی ارشد و تشخیص کمیته تخصصی مربوطه میباشند.
واحد ها و دروس الزامی دوره کارشناسی ارشد مهندسی منابع آب
واحد ها و دروس اختیاری دوره کارشناسی ارشد مهندسی منابع آب
دریافت چارت دروس چهار ترم کارشناسی ارشد مهندسی منابع آب در یکی از دانشگاه های دولتی کشور
سرفصل دروس دوره کارشناسی ارشد
1. ریاضیات مهندسی
2.سمینار 1
تعداد واحد: 1
نوع واحد: نظری
پیشنیاز: ندارد
سرفصل درس:
اصول نوشتاری گزارشهای علمی، پیشنهادیه طرحهای تحقیقاتی و مقالات علمی، نحوة جمعآوری اطلاعات علمی، آشنایی با روشهای ارائه مطالب بصورت سمینار و سخنرانی، کاربرد نرمافزارهای کامپیوتری در ارائه مطالب علمی.
_________________________________
3.روشهای عددی پیشرفته
تعداد واحد: 2
نوع واحد: نظری
پیشنیاز: ندارد
سرفصل درس:
یادآوری جبر ماتریسها، معادلات دیفرانسیل معمولی و جزئی، تقریب به روش المان اجزای محدود، انواع مختلف المانهای یک بعدی، دوبعدی و سه بعدی (با 3، 8، 10 و 20 گره)، فرمولبندی انتگرال، روش باقیماندة وزنی، تجزیه شکلهای انتگرال به روشهای نقطهای، گالرکین، حداقل مربعات و روش Ritz، شکل ماتریسی روش المان اجزای محدود، روش محاسبه صریح یک المان مثلثی (معادله پواسون) و کاربرد آن، روشهای عددی، انتگراسیون عددی، حل معادلات خطی، غیرخطی، حل سیستمهای ناپایدار شامل روش اولر ضمنی و صریح رانگ-کوتا، روشهای انتگرالگیری مستقیم سیستمهای درجه دوم، روش تفاضلهای محدود مرکزی، روش Houbolt، روشهای محاسبة بردارها و مقادیر خاص، روشهای برنامهنویسی المان اجزای محدود توسط نرمافزارهای MEF, MATLAB و MATHEMATICA و کاربرد آنها از طریق مثالهای متنوع در علوم آب.
_________________________________
4.روشهای کامپیوتری در علوم آب
تعداد واحد: 3
نوع واحد: 2 واحد نظری، 1 واحد عملی
پیشنیاز: ندارد
سرفصل درس:
نظری: هدف: کاربرد روشهای کامپیوتری و عددی در حل مسائل متنوع علوم آب، آشنایی با سختافزارها و نرمافزارهای مختلف کامپیوتری، کلیات، دیدگاههای مختلف بررسی مسائل مهندسی (دیدگاههای محیط پیوسته و محیط ناپیوسته)، ارتباط فیزیک مسائل مهندسی با روشهای کامپیوتری و عددی، دستهبندی مسائل مهندسی براساس فیزیک و معادلات ریاضی حاکم بر پدیدهها، روشهای حل معادلات دیفرانسیلی پارابولیک، الپتیک و هیپربولیک، انتخاب روشهای حل با توجه به فیزیک مسائل مهندسی، جریانهای با سطح آزاد، حل مسائل جریانهای متغیر تدریجی دائم، جریانهای غیردائم در رودخانهها، جریانهای غیردائم سریع حاصل از مانور دریچهها، روند سیل در مخازن سدها و طراحی سرریز اضطراری سدها با استفاده از روند سیل در مخازن، جریانهای تحت فشار: جریانهای دائم در لولههای انتقال، حل شبکههای توزیع آب، جریانهای غیردائم در سیستمهای انتقال و مسئله ضربه قوچ، روشها و تأسیسات کنترل ضربه قوچ در سیستمهای انتقال آب، جریان در محیطهای متخلخل: روشهای حل مسائل آبهای زیرزمینی، انتشار و انتقال مواد شیمیایی در آبهای زیرزمینی، بررسی نفوذ در سدهای خاکی و پی سدها، مسائل جریان در محیطهای غیراشباع.
عملی: برنامهنویسی و حل چند مسئله مرتبط با منابع آب با استفاده از نرمافزارهای مختلف کامپیوتری.
_________________________________
تعداد واحد: 3
نوع واحد: 2 واحد نظری، 1 واحد عملی
پیشنیاز: ندارد
سرفصل درس:
نظری: منابع آب، کیفیت آب آشامیدنی: خصوصیات ظاهری، فیزیکی و شیمیایی، مواد آلی، عناصر سمی و عناصر کمیاب موجود در آب آشامیدنی، بیماریهای ناشی از آب (بیماریهای باکتریایی، پروتوژونری، ویروسی و انگلی)، تصفیه آب: (فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیک)، آلودگی آبهای سطحی و زیرزمینی و روشهای ارزیابی آن، آلودگیزدایی از آبهای سطحی و زیرزمینی، فاضلاب: انواع فاضلاب، کیفیت فاضلاب، خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیک فاضلاب، تصفیه فاضلاب (فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیک)، تأثیر فاضلآبها بر محیط زیست، مصرف مجدد پساب فاضلآبها، پارامترهای مهم کیفیت پساب مورد مصرف در بخشهای مختلف، مطالعات موردی از کاربرد آبهای نامتعارف، کیفیت آب آبیاری: خصوصیات آب آبیاری شامل غلظت کل نمکها، استانداردهای کیفیت آب آبیاری، خصوصیات خاک در ارتباط با کیفیت آب، کنترل نمک به وسیله آبیاری (توازن نمک و آبشویی مورد نیاز).
عملی: اندازهگیری خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیک آب و فاضلاب توسط دستگاههای جدید، آشنایی با نرمافزارهای مرتبط با کیفیت آب، بازدید از تصفیهخانههای آب و فاضلاب.
_________________________________
6.جریان در محیطهای متخلخل
تعداد واحد: 3
نوع واحد: نظری
پیشنیاز: مهندسی منابع آب
سرفصل درس:
چرخه آب در طبیعت با تأکید بر ناحیه غیر اشباع و اشباع (تشکیل آبهای زیرزمینی)، ضرایب هیدرودینامیک خاک، معادلات عمومی جریان در محیطهای متخلخل اشباع (معادلات دارسی، لاپلاس، پواسون و…)، استخراج معادلات جریان آبهای زیرزمینی در شرایط پایدار و ناپایدار، مدلهای فیزیکی و ریاضی، روشهای عددی در آبهای زیرزمینی، حل معادلات عمومی جریان آبهای زیرزمینی توسط روشهای عددی، انتخاب مدل مناسب، واسنجی و صحت اعتبار مدل، آنالیز حساسیت، جریان در محیطهای متخلخل غیر اشباع، مدلهای ریاضی مشخصه رطوبتی خاک (روابط مکش- رطوبت)، معرفی نرمافزارهای رایج در مدلسازی جریان در محیطهای متخلخل.
_________________________________
7.مهندسی منابع آب
تعداد واحد: 3
نوع واحد: نظری
پیشنیاز: ندارد
سرفصل درس:
آنالیز هیدروگراف، هیدروگراف واحد (اشتقاق، هیدروگراف واحد مصنوعی)، روندیابی سیل، اکتشاف آبهای زیرزمینی، تعیین ضرایب هیدرودینامیک آبخوان، شرایط مرزی و اولیه، آزمایش پمپاژ، تغذیه مصنوعی (روش، طراحی و محدودیتها)، مخزن، پیشبینی سیل، انواع سدهای مخزنی و انحرافی، ژئوتکنیک محل سد، رسوبگذاری در مخازن سدها (پیشبینی مقدار رسوب، وزن مخصوص،توزیع رسوب، روشهای کنترل)، هیدروالکتریک، آلودگی آبهای سطحی و زیرزمینی، استفاده مجدد از آبهای غیرمتعارف.
_________________________________
8.هیدرولیک رسوب
تعداد واحد: 3
نوع واحد: 2 واحد نظری، 1 واحد عملی
پیشنیاز: هیدرولیک مجاری روباز
سرفصل درس :
یادآوری مبانی هیدرودینامیک کانالهای باز، منابع رسوب در حوضههای آبخیز، تجزیه و تحلیل آستانه حرکت ذره رسوب (دیاگرام شیلدز)، تحلیل تنش برشی و مقاومت در مقابل جریان غیر یکنواخت در رودخانهها شامل جریانهای تند و کند شونده، تحلیل پدیده پیچان رود (Meandering) و انتقال رسوب در راستای جانبی رودخانه، تجزیه و تحلیل دبی غالب (Dominant discharge) و دبی لبریز
(Bankfull discharge)، جریانهای دائمی و غیر دائمی در رودخانهها، انتقال رسوب و مکانیسم بار بستر، بار معلق و بار کل در رودخانههای درشت و ریزدانه، تجزیه و تحلیل مبانی طراحی کانالهای پایدار در بسترهای ماسهای و شنی، تئوری رژیم و فرضیه حدی، مکانیسم تشکیل شکلهای بستر دندانه، تلماسه، پادتلماسه، حوضچه و تپه شنی براساس ساختار جریان آشفته، مدلهای بستر ثابت و متحرک، تحلیل آبشستگی در سازههای آبی، سازههای کنترل جریان رودخانه، دینامیک رودخانه، حفاظت دیوارهای رودخانه و تثبیت مسیر جریان رودخانه.
_________________________________
9.فیزیک خاک پیشرفته
تعداد واحد: 3
نوع واحد: 2 واحد نظری، 1 واحد عملی
پیشنیاز: ندارد
سرفصل درس:
نظری: ساختمان خاک، روابط اساسی فیزیکی خاک، فاز جامد، مایع و گاز در خاک، قوانین فیزیکی حاکم بر حرکت آب، گازها و محلولها در خاک (دینامیک در محیط اشباع و غیر اشباع)، خواص حرارتی خاک، دینامیک ساختمان خاک (پایداری، مقاومت، تراکم و…)، دینامیک آب در گیاه، نفوذ، کاربرد ایزوتوپها و ردیآبهای دیگر در مطالعات آب و خاک و آبهای زیرزمینی، آشنایی با نرمافزارهای جدید فیزیک خاک، عناوین نوین در فیزیک خاک.
عملی: آشنایی با وسایل جدید اندازهگیری خصوصیات فیزیکی خاک (اندازهگیری توزیع ذرات، منافذ، سطح ویژه و…)، اندازهگیری ضریب پخشیدگی آب در خاک غیر اشباع، اندازهگیری پتانسیلهای آب در خاک (کل، ماتریک و اسمزی)، اندازهگیری هدایت هیدرولیکی خاک در حالت اشباع و غیر اشباع توسط روشهای جدید آزمایشگاهی و صحرایی، تعیین منحنی مشخصه رطوبتی خاک در آزمایشگاه و مزرعه توسط روشهای جدید (TDR و کاغذ صافی و…)، آزمایشهای حرکت آلودگی در ستون خاک.
_________________________________
10.آبهای زیرزمینی پیشرفته
تعداد واحد: 3
نوع واحد: تئوری
پیشنیاز: ندارد
سرفصل درس:
تئوری و مفهوم آبهای زیرزمینی و نقش آن در چرخه هیدرولوژیک، انواع آبخوانها و تعیین ویژگیهای آنها از آزمایشهای پمپاژ، معادلات حاکم بر فرضیات دوپویی-فورش هایمر، معادلة لاپلاس، معادلات تفاضلی عمومی حاکم بر جریان آبهای زیرزمینی، جریان دائمی یک بعدی آبهای زیرزمینی در آبخوانهای بسته و باز، راه حلهای جریانهای دائمی و غیردائمی برای آبخوانهای باز و بسته و نیمه باز، حفاظت از آبهای زیرزمینی، اکتشاف، بازیابی و توسعه آبهای زیرزمینی، طراحی شبکه چاههای مشاهدهای و پیزومترها، کیفیت آبهای زیرزمینی، استفاده از ردیآبها در برآورد حجم سفره آبهای زیرزمینی، تبادل آبهای سطحی و زیرزمینی، تغذیه مصنوعی و ارزیابی آن، تداخل آبهای شور و شیرین، تخلیه مواد جامد در آبهای زیرزمینی، دفن مواد جامد و اثرات آن بر آبهای زیرزمینی، اثرات شهری شدن بر آبهای زیرزمینی، نشست زمین در اثر پمپاژ، مدیریت حوزههای کارستی، روشهای تفاضل محدود و اجزای محدود برای مدل نمودن آبهای زیرزمینی، آشنایی با مدلهای MODFLOW، MODPLOT، MODFLOW-2000، STR1، MODFLOWP، MODPATH، HFB1، FEMWATER، SUTRA، MOC3D، TLK1 و BCF2، کاربرد مدلهای مفهومی و GIS در توسعه مدلهای آبهای زیرزمینی.
_________________________________
11.هیدرومتئورولوژی
تعداد واحد: 3
نوع واحد: تئوری
پیشنیاز: ندارد
سرفصل درس:
تعریف علم هیدرومتئورولوژی و ارتباط آن با علوم هیدرولوژی آبهای سطحی و زیرزمینی و هواشناسی، فرایندهای فیزیکی حاکم بر چرخه هیدرولوژیک و بیلان آبی بخشهای مختلف آن، مقدمهای بر ساختار اتمسفر و هواشناسی سینوپتیکی، تشعشع و اقلیم: مدلهای مختلف تابش، نقش گازهای گلخانهای، ذرات گرد و غبار و ابرها در تغییر اقلیم جهانی، مدلهای مختلف برآورد تبخیر و تعرق پتانسیل، انواع تشتک تبخیر و ارتباط آن با نیاز آبی گیاه، اهمیت تشتک تبخیر شناور، انواع نزولات جوی، فرایندهای بارش و طریقه اندازهگیری، بارور نمودن ابرها، تشکیل و اندازهگیری برف، طبقهبندی اقلیمی و شاخصهای آن، خشکسالی و انواع آن با تأکید بر خشکسالی هیدرولوژیک (جریان کم)، خشکسالی کشاورزی و شاخصهای خشکی، شبکه بارانسنجی و طراحی آن، کنترل کیفی و کمی دادههای بارندگی، بررسی خطاهای اندازهگیری، آزمونهای همگنی و برآورد دادههای گمشده، شدت بارندگی و تغییرات زمانی پارامترهای هیدرولوژیک با تأکید بر بارش، منطقهای نمودن تخمین بارش، PMP و روشهای برآورد آن: استفاده از رگبارهای واقعی، جابجایی و مدلهای رگبار، فرمولهای تجربی و روشهای آماری، PMF و برآورد سیلآبهای حدی و بزرگ، طراحی هیدرولوژیک، روشها و مدلهای آماری در هیدرومتئورولوژی، کاربرد روش گشتاور خطی : تأکید بر توزیعهای نوین پارتو، ویکبی، لجستیک و کاپا، مدلهای ریاضی در هیدرومتئورولوژی: سریهای زمانی، زنجیره مارکوف، GIS و سنجش از راه دور در تحلیل وقایع هواشناسی.
_________________________________
12.بهینـهسازی
تعداد واحد: 2
نوع واحد: تئوری
پیشنیاز: ندارد
سرفصل درس:
مقدمهای بر طرح مهندسی بهینه: برنامهنویسی ریاضی، مشکلات و الگوریتمهای حل، شرایط کوهن- تاکر، راه حلهای گرافیک در مسائل دو متغیره، راه حلهای ملاک بهینه.
مشکلات برنامهریزی خطی و شیوههای حل:روش سادهسازی Simplex (ساختار حداقل وزن، مدیریت کیفیت آب، مشکلات شبکه)، مسائل برنامهنویسی غیرخطی و شیوههای راه حل، تحلیل اقتصاد مهندسی منابع آب زیرزمینی و سطحی با استفاده از برنامهنویسی خطی، غیرخطی، دینامیک و بهینهسازی ترکیبی، مدلها و روشهای بهینهسازی ریاضی برای برنامهریزی، طراحی و بهرهبرداری سیستمهای منابع آب، روشهای بهینهسازی استوکاستیک بر سیستمهای هیدرولوژیک و منابع آب، روشهای برنامهریزی حوضه رودخانههای چند منظوره، بهینهسازی در آبهای زیرزمینی، مشتق نمودن معادلات پایه شبیهسازی جریان، درک MODFLOW، قابلیتهای MT3D و MODPATH، آمادهسازی دادههای ورودی: الف) معرفی آبخوان، شرایط مرزی سیستم آبخوان رودخانهها و آبخوان آبراهه، ب) معرفی گسستهسازی مدل و پارامترهای آبخوان، ج) ارائه تنشهای هیدرولیکی، استفاده از MODFLOW، STR، MT3D و MODPATH، کاربرد مدلهای شبیهسازی، تمایز مدلهای شبیهسازی و مدلهای بهینهسازی (SLO)، حل گرافیکی مسائل بهینهسازی ساده، فرموله کردن مسائل مدیریت آبهای زیرزمینی، انتخاب مناسبترین روش مدلبندی، استفاده از USLWELLS برای آبخوان نسبتاً همگن و سیستمهای آبخوان آبراهه، استفاده از REMAX برای آبخوانهای چند لایه ترکیبی و سیستمهای آبخوان- آبراهه: الف) انتخاب توابع هدف و انتخاب، ب) استفاده از قابلیتهای ساده REMAX ، ج) استفاده از قابلیتهای پیچیده REMAX، واسنجی کردن مدلهای شبیهسازی آبهای زیرزمینی با استفاده از MODFLOW، تحلیل عدم قطعیت و تئوری احتمال، برنامهنویسی دینامیک استوکاستیک، برنامهنویسی دینامیک باMATLAB ، مفاهیم برنامهنویسی خطی و اصول (مثالهایی از مدل GAMS)، تحلیل حساسیت مدلها، شبیهسازی مونتکارلو.
_________________________________
13.استفاده از سطوح آبگیر
تعداد واحد: 2
نوع واحد: تئوری
پیشنیاز: ندارد
سرفصل درس:
تعریف و ویژگیهای حوضه آبخیز، روشهای کاربردی مدیریت حوضهها، مشکلات کشورهای در حال توسعه و جهان سوم، مدیریت زمینهای ماندابی و مصب رودخانهها، نقش انسان، استفاده از اراضی و شهری شدن در بیلان آب حوضهها، مقدمهای بر کارهای حفاظت آب و خاک و پوشش گیاهی، مدیریت حوضههای جنگلی برای کنترل مقدار و توزیع زمانی آب حاصل، مدیریت حوضه در مورد جریان کم و دبی اوج، ذخیره آب در مناطق روستایی، طراحی تورکینست، طراحی و ساخت سیستم استحصال آب ساده، سیستمهای استحصال آب تلفیقی، المانهای سیستم استحصال آب تلفیقی، طراحی و ساخت سیستم استحصال آب تلفیقی، سیستمهای سنگفرشی و فرایندهای هیدرولوژیک حوضههای تپه ماهوری.
_________________________________
14.مقدمهای بر زمینآمار
تعداد واحد: 2
نوع واحد: نظری
پیشنیاز: ندارد
سرفصل درس:
توابع تصادفی، آنالیز واریوگرام، کریجینگ، کو-کریجینگ، زمین آمار مسائل هیدرولوژیک، شبیهسازی استوکاستیک، تغییرپذیری مکانی، استفاده از نرمافزارهای کامپیوتری زمینآمار.
_________________________________
15.آنالیز سیستمهای منابع آب
تعداد واحد: 2
نوع واحد: نظری
پیشنیاز: ندارد
سرفصل درس:
مقدمه، مفهوم سیستم، مدلهای بهینهسازی و تصمیمگیری، تصمیمگیری در شرایط عدم قطعیت، اقتصاد منابع آب، آنالیز سریهای زمانی.
_________________________________
با توجه به دانشگاه مقصد دروس دیگری نیز برای این دوره تعریف گشته که در موارد بالا ذکر نگردیده است.
شناسه تلگرام مدیر سایت: SubBasin@
نشانی ایمیل: behzadsarhadi@gmail.com
(سوالات تخصصی را در گروه تلگرام ارسال کنید)
_______________________________________________________
نظرات (۰)