4.9 مدل های پیش بینی میانگین جریان ماهانه

فاصله جولای-نوامبر به عنوان یک دوره تابستان-پاییز در نظر گرفته می شود که مشخصه آن تغذیه رودخانه ها است که هم از ریزش باران و هم از طریق جریان آب زیرزمینی ناشی می شود. طبق مدل پیشنهادی Stanescu در سال (1984)، میانگین دبی ماهانه  از دو جز تشکیل شده است، یعنی میانگین تخلیه آبهای زیرزمینی رودخانه، Q_s و میانگین تخلیه حاصل از تغذیه باران Q_r (شکل 12.9). بنابراین، رابطه زیر نوشته شده است:

9.9 روشهای تعیین Q₃₄₇

1.3.9. روش مبتنی بر داده های ثبت شده در یک دوره طولانی

وقتی داده های ثبت شده در طی یک دوره کاملا طولانی وجود دارد، تخلیه Q₃₄₇ از منحنی مدت زمان محاسبه می شود، همانطور که در شکل 2.9 ارائه شده است.

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.

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.

1.3 مقدمه

شناخت کل بارندگی برای ارزیابی هیدروگراف سیلاب مستقیماً مفید نیست زیرا همه بارندگی های حوضه ای به رواناب تبدیل نمی شوند. در طی یک رویداد بارشی، بخشی از آن در برخی از لایه های خاک و همچنین در اثر "تلفات" ناشی از تبخیر و تعرق تحت تأثیر برخی از احتباس ها قرار می گیرد. بنابراین، اولین مرحله در استخراج هیدروگراف رواناب با شروع از کل بارندگی، تعیین مقدار مقادیر بارشی است که به روند تشکیل رواناب وارد نمی شوند، و سپس با اختلاف برای تخمین مقدار بارندگی که کاملاً به رواناب تبدیل می شود. به طور متعارف، آخرین کسری از بارش به عنوان "بارش موثر" یا "باران خالص" تعریف می شود. اصطلاح "بارندگی موثر" حفظ خواهد شد و مجموعه رویه ها و / یا مدل ها عملکرد تولید نامگذاری می شود. فرآیند تبدیل از هایتوگراف باران به هیدروگراف رواناب بسیار پیچیده است زیرا به بسیاری از خصوصیات حوضه آبشناسی، هواشناسی و فیزیوگرافی بستگی دارد. به همین دلیل است که عملکرد تولید به برخی فرضیات ساده متوسل می شود. با وجود این، روابط با هدف به دست آوردن بارندگی موثر اغلب دقیق است و منجر به راه حل های قابل قبول این مشکل می شود.

5.2 فرکانس اختصاص داده شده به طوفان طراحی

1.5.2 عمومی

این فرض که دوره بازگشت طوفان طراحی همان دوره طغیان ناشی از آن است، درست نیست. همه شرایط نیاز به یک بررسی دقیق دارند.

4.2 طوفان طراحی ناشی از بارندگی های برجسته تاریخی

1.4.1 عمومی

علاقه اصلی در به دست آوردن طوفان طراحی از مقادیر برجسته تاریخی مشاهده شده باران در این واقعیت است که بازیگران ضمنی در دفاع از سیل (عموم مردم را شامل می شوند) ممکن است توانایی یک ساختار هیدرولیکی را برای مقابله با یک رویداد فوق العاده ثبت شده در نظر بگیرند.

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.

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).

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.

1.1 تعریف سیستم

فلاسفه باستان برای اولین بار مفهوم سیستم را به طور شهودی به کار می بردند. بنابراین، تصدیق ارسطو مبنی بر اینکه کل بیش از مجموع اجزای آن است، می تواند به عنوان اولین تعریف مفهوم سیستم در نظر گرفته شود. آغاز نظریه عمومی سیستم ها به شکل کنونی را می توان در آثاری که L. Bertalanffy بین سالهای 1928 - 1950 منتشر کرده است، یافت. متعاقباً این حوزه تحولات نظری و عملی بی شماری را مشاهده کرده است که سهم مهمی در درک و مدل سازی پدیده ها و فرایندها از طبیعت، تکنیک، اقتصاد یا حتی زندگی اجتماعی دارد.

3.10 خطاهای تحقیق و اندازه گیری

چندین نوع خطا وجود دارد که می تواند رخ دهد. در اولین بازرسی، برخی از اینها ممکن است به یک باره شناسایی و اصلاح شوند، برخی از آنها یادداشت و علامت گذاری شده و برخی دیگر ممکن است شناسایی نشوند. آن ها هستند:

1.8 تجزیه و تحلیل پاسخ هیدرولوژیکی

نحوه واکنش حوضه آبریز در هنگام مواجهه با یک رویداد بارشی، پاسخ هیدرولوژیکی نامیده می شود.

5.6 جریان حاصل از ذوب شدن یخ و برف

جریان حاصل از ذوب شدن یخ و برف به طور کلی در یخچال های طبیعی و مناطق کوهستانی، جایی که آب و هوا سرد است، غالب است. روند ذوب برف لایه آب را بارگیری می کند و همچنین خاک را اشباع می کند. در بعضی موارد می تواند به جریان سطح کمک کند. افزایش جریان سطح به آب معادل برف یا لایه یخ، به رژیم ذوب و در نهایت به ویژگی های برف بستگی خواهد داشت.

4.6 جریان آب زیرزمینی

از آنجا که منطقه هوادهی دارای رطوبت کافی برای نفوذ در آبهای عمیق است ، بخشی از بارندگی به لایه فرات نفوذ می کند. مقدار آب به ساختار زیرزمینی و زمین شناسی و همچنین به حجم آب ناشی از بارندگی بستگی دارد. جریان آب قبل از اینکه به جویبار برگردد با سرعت چند متر در روز از سفره آب عبور می کند. این جریان که از لایه فریتیک ناشی می شود، جریان پایه یا جریان آب زیرزمینی نامیده می شود. جریان های آب زیرزمینی به طور کلی در صورت عدم بارندگی ، تخلیه جریان را حفظ می کنند.

3.6 جریان زیر سطحی

بخشی از بارندگی های موثر نفوذ شده به صورت افقی در لایه خاکی برتر به طور کم و بیش گردش می کند و از طریق کانال های تخلیه در سطح ظاهر می شود. این جریان را جریان زیر سطحی می نامند (در گذشته به آن جریان زیرپوستی می گفتند). وجود یک لایه کم عمق نسبتاً نفوذ ناپذیر این جریان را تأمین می کند. جریانهای سطح زیرین در سازندهای دارای آب دارای ظرفیت زهکشی آهسته تر از جریان های سطحی، اما سریعتر از جریان های آب زیرزمینی هستند. شرط اساسی برای ظهور جریانهای سطح زیرین این است: رسانایی جانبی هیدرولیکی محیط باید از رسانایی عمودی برتری داشته باشد. جریان زیر سطحی در رژیم های اشباع نشده می تواند جریان پایه در منطقه با شیب های بزرگ باشد و در مناطق مرطوب با پوشش گیاهی و خاک های زهکشی شده غالب است.

2.6 رواناب (جریان زمینی)

جریان سرزمینی پدیده ای است که وقتی شدت باران از حداکثر ظرفیت خاک برای جذب آب بیشتر شود، ظاهر می شود. این ظرفیت در زمان کاهش می یابد تا زمانی که به یک مقدار ثابت برسد. در خاکهای همگن، با یک لایه عمیق زیرزمینی، این حداکثر ظرفیت برابر با هدایت هیدرولیکی در حالت اشباع است. خاکهای طبیعی با افزایش هدایت هیدرولیکی در آب و هوای معتدل و مرطوب دارای ظرفیت نفوذ کمتر از حداکثر شدت باران هستند.

3.3 توزیع جهانی بارندگی

1.3.3 تأثیر شرایط جغرافیایی

میانگین سالانه بارندگی در نقشه ها ثبت شده است. یک خط روی نقشه یا نمودار مناطق متراکم بارندگی را به هم متصل می کند، ایزوهیت نامیده می شود. این نقشه ها توزیع بارندگی در کره زمین را نشان می دهد.

آب برای همه موجودات زنده روی زمین حیاتی است. برای قرن ها، مردم در حال بررسی این مسئله بودند که آب از کجا می آید و به کجا می رود، چرا برخی از آنها شور است و برخی دیگر تازه است، چرا گاهی اوقات مقدار کافی و گاهی زیاد نیست. تمام س سوالات پاسخ های مربوط به آب در یک رشته طبقه بندی شده اند. نام این رشته هیدرولوژی است و توسط دو کلمه یونانی تشکیل شده است: "hydro" و "logos" به معنی "جریان" و "شناخت". هیدرولوژی (جریان شناسی) علمی است که مربوط به وقوع، توزیع، حرکت و خصوصیات تمام آبهای زمین است.

هیدرولوژی یا Hydrology که بعضا به آن آبشناسی هم گفته می شود به معنای وسیع کلمه علم چگونگی آب است. یعنی علمی که در مورد پیدایش، خصوصیات و نحوه نوزیع آب در طبیعت بحث می کند. اما عملا واژه هیدرولوژی به شاخه ای از جغرافیای فیزیکی اطلاق می شود که گردش آب در طبیعت را مورد بررسی قرار می دهد. بر اساس تعریفی که انجمن دولتی علوم و فناوری آمریکا برگزیده است، هیدرولوژی علم مطالعه آب در کره زمین است؛ و در مورد پیدایش، چرخش و توزیع آب در طبیعت، خصوصیات فیزیکی و شیمیایی آب، واکنش های آب در محیط و ارتباط آن با موجودات زنده بحث می کند. اگرچه عموم شناخت کاربران از واژه هیدرولوژی مصور حرکت و توزیع آب در سطح زمین است اما در عین حال بخشی از چرخه آب در طبیعت در زیر سطح زمین صورت می گیرد که منابع آب های زیرزمینی یکی از اجزاء آن محسوب می شود. البته آنچه که به نام آب های زیرزمینی یا Groundwater نامیده می شود نباید با آب زیر سطحی یا Sub-Surface Water یکسان قلمداد شود.