مرجع تخصصی آب و فاضلاب

آب شرب سالم

 فهرست                                                                           

1 )خلاصه

2 )مقدمه

3 )كيفيت آب شرب

                                        كيفيت فيزيكي وظاهر ي

                                       كيفيت شيميائي

                                       كيفيت باكتريولوژيك

4 )بيماريهاي قابل انتقال از طريق آب

                                                      كلرآ

                                                      تب تيفو ئيدوتب پاراتيفوئيد(حصبه وشبه حصبه )

                                                      ديسانتري ، اسهال و ناراحتيهاي معدي وروده اي

                                                       ژيارديازيس

                                                      آميبيازيس

                                                      گاستروآنتريت

                                                      كريپتوسپوريديوم

                                                      عفونتهاي ويروسي

5 )علل شيوع بيماريهاي مرتبط با آب

6 )روشهاي پيشگيري موثر از شيوع بيماريهاي مرتبط باآب

7)منابع آب و اولويت بندي آنها

8)روشهاي ضدعفوني آب شرب

                                                     كلرزني

                                                      استفاده از اشعه اولتراويوله

                                                      جوشاندن

                                                       يدزني

                                                        ازن زني

9)منا بع

 

 آب شرب سالم

 مقدمه:

 

آب جزئي از محيط زيست است كه كيفيت آن تحت تاثير سلامتي محيط زيست مي باشد واز طرفي ارتقاءبهداشت محيط هم رابطه مستقيم با كميت وكيفيت آب دارد.

يك منبع آب سالم بايد بتواند ،آب سالم وبه اندازه كافي براي جامعه مورد نظر تامين كندوبراي رسيدن به اين هدف بايد مرتب تحت نظارت وكنترل مسئولين بهداشت قرار داشته باشد تا بتوان با آگاهي از وجود هر گونه آلاينده هاي احتمالي در آب اقدامات كنترلي لازم را اعمال نمود.

تامين آب سالم ومديريت صحيصح امور فاضلاب نقش اصلي در كاهش موارد ابتلاءبه بسياري از بيماريهاي عفوني مرتبط با آب دارد ومجموعه اقدامات بهسازي محيطوآبرساني بهداشتي وسالم وكافي 100 -40 درصد از موارد ابتلاءبه بيماريهاي واگيردارمرتبط با آب مي كاهد.

يك آب به ظاهر سالم وزلال ممكن است محتوي انواع ميكروارگانيزمهاي زنده بيماريزا وآلوده باشد وبه همين دليل بايد قبل از مصرف آب جهت شرب از سالم بودن آن مطمئن شويم .

تامين آب سالم وكافي در مناطق جنگي و شرايط اظطراري نيز از اهميت خاصي برخوردار بوده ودر اين راستا انتخاب صحيح منابع آب وبرنامه ريزي لازم جهت حفاظت منبع آب وشبكه توزيع وهمچنين اعمال روشهاي تصفيه آب تا حد لازم وانجام ضدعفوني آب به عنوان فرايند لازم الاجراي تصفيه آب از جمله ضروريات براي پيشگيري موثر از انتقال بيماريهاي مرتبط با آب وفراهم كردن شرايط نابودي عوامل بيماريزاي احتمالي موجود در آب ميباشند ودر واقع تامين آب باكدورت كمتر از يك واحد نفلومتري (NTU)  وكلر باقي مانده آزاد حداقل 05 0

ميلي گرم در ليتر جهت مصارف شرب و بهداشتي در هر شرايطي عامل موثري در تامين سلامت پرسنل تحت امر مي باشد.

 

 

 

 

 

كيفيت آب :

در بررسي كيفيت آب ،كيفيت فيزيكي وظاهري ،كيفيت شيميائي وكيفيت باكتريولوژيك آب مد نظر مي باشد.

كيفيت فيزيكي وظاهري آب:

كيفيت فيزيكي آب مربوط به خصوصياتي از آب شامل رنگ ،كدورت ،طعم ،مزه ودرجه حرارت آب  ميشود كه باحواس بينائي ،چشائي ،لامسه وبويائي قابل تشخيص هستند. در هر شرايطي رقبت مصرف كننده براي مصرف آبي بااين خصوصيات ،به تناسب افزايش مقادير رنگ ،بو،كدورت ،طعم ومزه و....كاهش مي يابد،چون مصرف كننده با حواس خود براحتي آنها را تشخيص مي دهد.

كدورت آب شاخص خوبي دركمك به  بيان كيفيت آب مصرفي  است و ميزان  پيشرفت عمل تصفيه آب را نشان مي دهد وهر چه پائين تر باشدبهتر است .حتي كمتر از يك واحد نفلو متري ،واگر بتوانيم آبي با اين خصوصيات را براي جامعه مورد نظر فراهم كنيم كيفيت خوبي از آب را تامين كرده ايم.

آب شرب بايد بي بو، و مزه آن گوارا باشد.كه البته مزه آب بدليل وجود املاح مختلف كلريد ها،نمكهاي آهن والومينيوم ومنيزيم و...مي باشد.هدايت الكتريكي وPHآب نيز از جمله خصوصيات فيزيكوشيميائي آب هستندكه به  ترتيب  نشان دهنده كل جامدات محلول واسيديته آب مي باشند.

آب تصفيه شده ويا منبع آبي كه جهت مصرف آماده شده معمولا داراي آلاينده هاي فيزيكي نمي باشدولي ممكن است در طول مدتي كه آب فوق براي مصرف درمخازن  ذخيره ميگردد داراي آلودگيهاي فيزيكي بشود ،به اينصورت كه با باز بودن درب مخازن ذخيره آب وتابش نور خورشيد داخل مخزن وهمچنين ورود آلگها وجلبكهاوگياهان آبزي از محيط به داخل منبع ذخيره آب ،شرايط براي رشد وتكثير آلگها و...با انجام فتوسنتز مهيا مي شود وممكن است بعد از مدتي در جدار مخزن ذخيره آب لايه ائي از جلبكها وآلگهاي مختلف رشد نموده ومنشاءبو وطعم وحتي رنگ وكدورت در آب شوند.

با توجه به اينكه استفاده از اينگونه مخازن براي ذخيره آب در مناطق نظامي وجنگي وبويژه عملياتي در حد گسترده مي باشد بستن كا مل درب مخازن بسيار مفيد خواهد بود ،هم از ورود ذرات معلق هوا به داخل آب جلوگيري مي شود وهم از فراهم شدن شرايط رشد آلگها مما نعت مي شود در نتيجه كيفيت فيزيكي آب نيز حفظ شده است ومشكلات مربوط به شستشو وپاك كردن لجنهاي مخزن به كمك آب سالم وپاك وضدعفوني آن را هر چند مدت يكبار نداريم.

 كيفيت شيميائي :

كيفيت شيميائي آب مربوط به حضور يونهاي عامل سختي و بويژه مجموعه كاتيونهاوآنيونهاي قابل حل در آب وسموم وتركيبات آلي وعناصر سمي وكمياب مي شود.،كه براي هر كدام از آنها در آب شرب مقادير مشخص واستاندارد مطلوب و حداكثر مجاز تعيين شده است،يكي از مهمترين وفراوانترين آنها معمولا يونهاي عامل سختي آب است كه بدن انسان در برابر آنها حساسيت زيادي ندارد وآبهاي با سختي 350 ميلي گرم در ليتر را براحتي مصرف مي كند وبراي مدت كوتاه تا سختي 500 ميلي گرم در ليتر را هم مي تواند جهت شرب مصرف كند در حاليكه آبهاي خيلي سبك براي شرب خوشمزه وگوارا نيستند وتوصيه مي شود سختي آب براي مصارف شرب بالاي 50 ميلي گرم در ليتر باشد.از جمله كاتيونها وآنيونها ي مرتبط با سختي به ترتيب اهميت كاتيونهاي منيزيم ،كلسيم ،استرانسيم ،آهن ،الومينيوم ومنگنز ومس وآنيونهاي كربنات،بيكربنات ،كلرور،سولفات وسيليكات ونيترات است كه محلول در آب هستند.

از جمله تركيبات شيميائي كه وجود آنهادر آب سلامتي انسان را تهديد مي كند سموم وتركيبات آلي است كه ممكن است از طريق زه آبهاي زمينهاي سمپاشي شده ،ورود فاضلابهاي خانگي وصنعتي ويا طي يك عمليات خرابكاري به منابع آب وارد شوند. عناصر سمي وجزئي نيز از جمله تركيبات شيميائي موجود در آب هستند كه مقادير آنها در آب بسيار جزئي است ودر شرايطي كه مجبور به استفاده از ،بطريهاي آب آماده براي تامين آب شرب نيروهاي نظامي باشيم در اين شرايط كنترل تمام عناصر جزئي هم حائز اهميت وضروريست از جمله عناصري كه حضور آنها در اينگونه آبها بايد بررسي واندازه گيري شود،عبارتند از :

بريليوم ،كادميوم كروميوم ،مس ،آهن ،منگنز،منيزيم ،جيوه ،نيكل ،سلنيوم ،استرانسيوم ،واناديوم ،روي ،فلوئور،يدوبروم .

از جمله عناصر سمي كه احتمال حضور آنها در منابع آب بدليل تصفيه ناقص وياضعيف فاضلابهاي تخليه شده به آبهاي پذيرنده وجود دارد آرسنيك ،سيانور ،سرب،جيوه وكادميوم و...مي باشد.

نيروهاي نظامي بخصوص آنهائي كه در مناطق گرمسير مستقر هستند معمولا مصرف آب شرب بالائي دارند.حال اگر همين نيروها در منطقه گرمسير حين عمليات ويا فعاليتهاي آموزشي مقدار زيادي از اب بدن خود را از طريق عرق كردن ازدست بدهند مجبور هستند وضروري است مصرف آب شرب خود راتا حد زيادي اضافه نمايند تا با جايگزين كردن آب از دست رفته بدن ،از صدمات گرمائي پيشگيري نمايند.ولي  توجه به اين نكته هم لازم است كه مصرف بالاي اب شرب به تنهائي مي تواند منجر به مسموميت شديد ومرگ ناشي از كاهش سديم از دست رفته حين عرق كردن شود،چون آب مصرفي به تنهائي با توجه به كيفيت شيميائي آن قادر به تامين املاح از دست رفته نمي باشدوتا بحال چندين مورد مرگ  بدليل مسموميت شديد  ناشي از  مصرف زياد آب وكاهش سديم در خون ورزشكاران ونيروهاي نظامي  گزارش شده است .

عدم آگاهي وتفسير غلط علائم بيماري در شرايطي كه فرد با كاهش آب وصدمات گرمائي مواجه شده است مي تواند منجربه تامين وجايگزين كردن آب تا حد زياد ومصيبت بار بدون تامين نمك ويا سديم جايگزين  براي بيمار شده وسبب مرگ او گردد.در حاليكه با پيش بيني مصرف كافي قرصهاي نمك مي توان براحتي از اين مشكل پيشگيري كرد.

معمولا در بين منابع آبي كه براي تامين مصارف شرب وبهداشتي حتي در مراكز ومناطق نظامي انتخاب مي شود كمتر با مشكلاتي ناشي از كيفيت شيميائي آب مواجه مي شويم وغالبا املاح آب در حد قابل قبولي هستند ولي اعمال كنترلهاي لازم جهت اطمينان از سلامت كيفيت شيميائي آب هم در هر شرايطي ضرورت دارد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

انواع سفره‌هاي آبدار


1-سفره آب آزاد

هر گاه لايه‌هاي نفوذ پذير مرتبط با سطح زمين بر روي يك لايه غير قابل نفوذ عمقي قرار گرفته باشد تشكيل سفره آب آزاد را مي‌دهد. اين نوع سفره آبي از بارشهاي جوي بطور مستقيم تغذيه ميکند و بعلت آنكه فاقد لايه پوششي غير قابل نفوذ مي‌باشد درمعرض خطر آلودگي‌هاي سطحي مثل فاضلاب‌ها قرار دارد. سطح آب اين قبيل سفره‌ها كه با كم و زياد شدن تغذيه و يا برداشت آب ، بالا و پايين مي‌گردد ، بنام سطح آب آزاد يا سطح ايستابي (Water Table) ناميده مي‌شود.

2-سفره آب نيمه آزاد

اگر چنانچه سفره آب بوسيله لايه غير قابل نفوذ و يا كم نفوذ پوشيده شده باشد بطوريكه سطح آب سفره بالاتر از سطح تحتاني لايه پوششي قرار داشته باشد، بنام سفره آب نيمه آزاد يا نيمه تحت فشار ناميده مي‌شود.


 3-سفره آب تحت فشار

اگر چنانچه سفره آب زيرزميني توسط دو لايه غير قابل نفوذ و يا نيمه قابل نفوذ از پايين و بالا احاطه شده باشد، تشكيل سفره آب تحت فشار را مي‌دهد. چنانچه دراين گونه سفره‌ها چاهي حفر گردد، سطح آب چاه بالاتر از سطح ايستابي سفره قرار مي‌گيرد بطوريكه ممكن است آب تا نزديكي سطح زمين برسد كه به آن سفره نيمه آرتزين مي‌گويند و يا آنكه آب از دهانه چاه به بيرون سرازير شود كه به آن سفره آبدار آرتزين يا سفره آبدار تحت فشار با جريان آزاد مي‌گويند. تغييرات سطح آب اين قبيل چاهها بستگي به فشار آب ناشي از شيب لايه آبدار، اختلاف ارتفاع منطقه تغذيه با محل تخليه (دهانه چاه) بزرگي خلل و فرج و شكاف‌هاي لايه آبدار دارد. سطح آب فرضي در داخل سفره تحت فشار و يا سطح آب در داخل چاه حفر شده در اين سفره را سطح پيزومتريك (piezometric) مي‌گويند. در اثر برداشت بيش از حد آب از سفره تحت فشار و كاهش ارتفاع آّب ، سطح پيزومتريك به زير سطح پائيني طبقه غير قابل نفوذ يا نيمه قابل نفوذ پوششي افت کرده و سفره آب آزاد بوجود مي‌آيد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

قنات يا كاريز
از زمانهاي بسيار قديم در ايران باستان براي بهره برداري از مخازن آب زيرزميني، در زمينهای آبرفتي كوهپايه‌ها توسط ابزار دستي حفاري مي‌گرديده است و امروزه نيز همچنان متداول مي‌باشد. يك رشته قنات از يك پشته يا گالري با شيب حدود يك متر در كيلومتر كه كار انتقال آب را به مظهر قنات بعهده داردو تعدادي چاه‌هاي قائم (ميله) تشكيل شده است. اولين چاه كه در نزديكي كوه تا برخورد به سفره آبي حفر مي‌گردد و عمق آن از بقيه چاه‌هاي مسير بيشتر مي‌باشد، مادر چاه قنات نام دارد. قسمتي از پشته كه از مادر چاه قنات شروع شده و بطرف دشت امتداد مي‌يابد در سفره آبي قرار دارد و آب از ديواره‌ها به داخل گالري وارد مي‌شود (بخش تركار قنات) و بقيه مسير بانزديك شدن به دشت و خارج شدن از سفره آبي فقط كار انتقال آب را بعهده دارد. (بخش خشكه كار قنات)  نحوه احداث يك رشته قنات به اين ترتيب است كه از محل خروج آب  (مظهر قنات) واقع در دشت، حفاري پشته آغاز و بطرف دامنه كوه امتداد مي‌يابد بطوريكه از داخل سفره ي آبدار عبور نمايد. چاه‌هاي قائم (ميله چاه) بفواصل حدود 30 تا 50 متر از يكديگر براي خارج نمودن مواد حفاري شده پشته و دست يابي به داخل آن جهت لايروبي و بازسازي‌هاي بعدي حفر مي‌گردد.

ارتفاع سقف پشته معمولا 120 سانتي متر و عرض آن حدود 60 سانتي متر و طول آن با توجه به وضعيت آبدهي منطقه ممكن است تا چند كيلو متر هم برسد. بخش خشكي پشته را كه در بالاي سطح ايستايي سفره قرار دارد، قسمت خشكه قنات مي‌نامند. دهانه چاهها را بعد از خاتمه عمليات مي‌بندند. هرنج قنات قسمت اوليه قنات را گويند كه از مظهر قنات به طرف دشت بصورت يك كانال روباز و بعمق حداكثر تا 4 متر حفر مي‌گردد.

در زمينهاي سست ريزشي (شولاتي)ديواره ميله‌ها را با طوقه (كول) سيماني و ديواره پشته را معمولا با كولهاي سفالي و يا سيماني جدار بندي و محافظت مي‌نمايند.

چنانچه نفود پذيري زمين در قسمت خشكه قنات زياد باشد براي جلوگيري از نفوذ و فرار آب، كف پشته را با ملات سيمان عايق بندي ميكنند.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

سطح اب های زیر زمینی
هر پدیده ای که باعث بوجود آمدن تغییر در فشار آب زیرزمینی گردد موجب تغییر در سطح آب زیرزمینی خواهد شد. اختلاف بین برداشت و جانشینی آب زیرزمینی موجب نوسانات سطحی آن خواهد شد. تغییرات در جریانات رودخانه ها رابطه نزدیکی با تغییر سطح آب خواهد داشت. عوامل دیگری که موجب تغییرات در سطح آب زیرزمینی می توانند باشند عبارتند از پدیده جزر و مد ، متئورولوژی ، زلزله ،ایجاد بار اضافی در یک منطقه و بالاخره نشست در سطح زمین می تواند موجب تغییر در شرایط آب زیرزمینی شود.
تغییرات سطح آب زیرزمینی با زمان Time Variations of Level
تغییر طولانی مدت : Secular Variations
این نوع تغییرات سطح آب زیرزمینی شامل پریود های چندین ساله یا بیشتر از آن می باشد. دوره هایی از سال های خشک و مرطوب که طی آن ها مقدار بارش بالا یا پایین میانگین بوده می توانند نوسانات دراز مدت سطح را به وجود بیاورند.اما اگر از آب زیرزمینی برداشت شود باید توجه شود که اگر استخراج آب های زیرزمینی از حوضه بیشتر از مقدار تغذیه باشد ممکن است روند افت سطح آب های زیرزمینی برای سال ها ادامه پیدا کند. برای مثال استفاده بیش از یک قرن از سفره آبدار ماسه سنگ در منطقه متروپلتن شیکاگو باعث افت سطح پیزومتریک حداکثر تا 180 متر گردیده است.
تغییرات فصلی : (Seasonal Variations)
بیشتر آب های زیرزمینی نوسانات فصلی نشان می دهند. این نوسانات بیشتر متأثر است از بارش پمپاژ برای مصارف کشاورزی که به خوبی با تغییرات فصلی مطابقت دارند.بالاترین سطح آب معمولا در فصل بهار و پایین ترین سطح آب زیرزمینی در زمستان اتفاق می افتد. در مناطقی که زمستان ها آب یخ نمی بندد پمپاژ برای مصارف کشاورزی انجام می گیرد پایین ترین سطح معمولاً در آخرین روز های فصل آبیاری صورت می گیرد. شدت و ضعف نوسانات به مقدار تغذیه ، میزان پمپاژ و نوع سفره بستگی دارد که معمولاً در سفره تحت فشار بیشتر از سفره آبدار آزاد می باشد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

در بسیاری از کارهای مدیریت محیط، مهم‌ترین و مفیدترین کمک و مشارکت ژئومورفولوژیست تهیه‌ی نقشه‌ی زمین است. این موضوع به ویژه در جایی نمود پیدا می‌کند که اطلاعات مربوط به توزیع زمین شکل‌ها، خاک‌ها و مواد سنگی یا عوارض پدید آمده از فرایندهای سطحی، مورد نیاز باشد. تهیه چنین نقشه‌هایی در بسیاری از طرح‌های مهندسی، برنامه‌ریزی و مدیریت زمین کاربرد و فواید زیادی در بر داشته است.
اگرچه ایده‌ی تهیه نقشه زمینی امر مشکلی به نظر نمی‌رسد، اما در عمل ممکن است مشکل باشد گذشته از نیاز به نقش‌کش مجرب و ماهر غالباً محدودیت‌ها و امکانات تهیه‌کننده‌ای بر سر راه قرار دارد. قبل از شروع به تهیه نقشه، امکانات ما عبارتند از: تعیین مقیاس نقشه، آنچه باید ثبت شود و چگونگی چاپ و تکثیر نقشه‌ نهایی.
این قیود عبارتند از:
دسترسی به نقشه‌های مبنا در مقیاس دلخواه و مورد نظر، هدف از تهیه نقشه ضرورت تهیه نقشه‌ای که وضعیت گزینشی یا جامعی از ژئومورفولوژی به دست دهد و سرانجام اینکه آیا قرار است نقشه ه تعداد زیاد چاپ و منتشر شود یا به تعداد اندک به عنوان مدارک اجرای کار.
دسترسی به ناحیه‌ای که باید نقشه‌برداری شود یا در برخی موارد که باید نقشه را به وسیله تفسیر عکس هوایی و حتی شاید بدون دسترسی به محل تهیه نمود، محدودیت‌های بیشتری در عمل پدید می‌آورد. بنابراین روشن است که عملیات اجرایی ماهیت نقشه تهیه شده را تا حد زیادی تحت تاثیر قرار می‌دهد. به منظور نیل به اهداف این بحث، توجه خود را روی تهیه نقشه‌های نظام – ارضی و تهیه نقشه‌های ژئومورفولوژیک متمرکز خواهیم کرد، زیا این دو نوع نقشه زمین بیشترین کاربرد را در مدیریت محیط دارند.
با توجه به اینکه نقشه‌های ژئومورفولوژیک در زمینه‌های بسیار گوناگونی می‌توانند مورد استفاده قرار گیرند، تعصب بیش از حد در مورد روش‌های دقیقی که باید اتخاذ شود، مطلوب نخواهد بود. به منظور نیل به اهداف برخی از پروژه‌های مدیریت محیط، به ویژه آهایی که به ثبت ما هیت نواحی بزرگ در یک زمان کوتاه نیازمندند، شاید بهتر باشد به جای رویکرد تفصیلی در تهیه نقشه‌های ژئومورفولوژیک از رویکردهای نقشه‌کشی کلی‌تری مانند تهیه نقشه‌های نظام ارضی استفاده شود. در تهیه نقشه از نوع نظام ارضی پیش از اینکه به تعیین زمین شکلهای خاص یا ویژگی‌های شیب و دامنه پرداخت شود، سعی می‌شود یک محدوده به ناحیه یا نواحی مورفولوژیک تقسیم شود. از طرف دیگر تهیه نقشه تفصیلی از فرایندهای خاص زمین شکل‌ها و مواد، همانند تهیه نقشه‌های ژئومورفولوژیک می‌تواند برای بسیاری از پروژه‌ها اساسی و ضروری باشد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

● مفهوم ژئومورفولوژی
ژئومورفولوژی کلمه ایست که دارای ریشه یونانی می باشد و به معنای شناخت شکل زمین است .در واقع این علم به توضیح در مورد اشکال هندسی سطح زمین وچگونگی بوجود آمدن آنها و تغییرات این اشکال در بسترهای گوناگون می پردازد و در این راستا از مفاهیم قوانین ودانشهای گوناگون بهره می گیرد. مدت زمان زیادی از تدوین آن به عنوان یک دانش قانونمند و مستقل از سایر علوم نمی گذرد البته نمی توان بین علوم و دانشها جدایی محض قائل بود و امروزه تبیین قوانین و نظریات در گرو قائل شدن ارتباط بین دانشهای مختلف است. بعضی معتقدند که ژئومورفولوژی از بستر زمین شناسی و جغرافیا برخواسته است اما در واقع دانشی ا ست که تاثیرات متقابل لیتوسفر - اتمسفر - بیوسفر و دیگر لایه های کره خاکی را مورد مطالعه و تحقیق قرار می دهد و این مطالعه و نتایج آن ما را در یافتن تصویری روشن ازشکل گذشته زمین و روند حاکم بر آن که منجر به ایجاد شکل کنونی شده است یاری می دهد.
در واقع این علم داده های سایر علوم را به صورتی کا ربردی مد نظر قرار داده تا تصویری منطقی از روند شکل گیری ناهمواریهای زمین ارائه دهد. علومی همچون :زمین شناسی - شیمی - فیزیک - زیست شناسی و .... از جمله دانشهایی هستند که این علم را در مسیر ارائه تصویری واضح از اشکال یاری می رسانند . شاید به همین خاطر است که بسیاری از ژئومورفولوژیستهای بزرگ یا شیمیدان بوده اند یا زمین شناس و یا ..... اما در تبیین شکل گیری ناهمواریها اجزا و عناصری نیز مورد استفاده این علم قرار می گیرد که از این قبیلند: اقلیم - دینامیک درونی و بیرونی - ساختمان زمین و اثرات فرسایشی و غیره که هر کدام به نحوی باعث تثبیت و تغیر در اشکال می گردند و نحوه اثر آنها در بسترهای مختلف می تواند متفاوت باشد .اهمیت این دانش از آنجاست که می توانیم به وسیله آن در مورد آینده زمین قضاوت کنیم زمین یعنی مکان زندگی بشر که لازمه استفاده و زندگی درست در آن در برخورد صحیح با آن و برنامه ریزی و آمایش صحیح می باشد و به خاطر همین اهمیت است که امروزه این دانش به صورت رشته ای مستقل در مدارس و دانشگاههای جهان تدریس میشود و هر روز بر تنوع و گوناگونی عرصه ها ی مطالعاتی آن افزوده شده و یافته های آن به صورت کاربردی مورد استفاده سایر علوم قرار می گیرد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

هدايت هيدروليکى
مقدار جريان يا سرعت جريان آب از يک نقطه به نقطه ديگر متناسب با اختلاف پتانسيل است. اختلاف پتانسيل نسبت به فاصله نيز برابر با شيب هيدروليکى است که معادل است با تغييرات پتانسيل کل نسبت به فاصله بين دو نقطه. شيب هيدروليکى بين نقطه ۱ و ۲ را مى‌توان به‌صورت زير توصيف کرد:

dΦ / ds = ( Φ۱-Φ۲ ) / ( S۱-S۲ )

که ds فاصله بين نقاط ۱و ۲ مى‌باشد. همچنين در صورتى که اختلاف پتانسيل اسمزى ناچيز باشد و بتوان از آن صرف‌نظر کرد به جاى پتانسيل کل مى‌توان پتانسيل هيدروليکى يا h را بکار برد. بنابر اين شيب هيدروليکى (dh/ds) برابر است با:


dh / ds = (h۱-h۲) / ( S۱-S۲ )

چنانچه V سرعت جريان آب در خاک باشد اين سرعت متناسب با گراديان هيدروليکى است و ضريب تناسب عدد ثابت آن مى‌باشد:

V = -K ( dh / ds )
مقدار K را ضريب هدايت هيدروليکى مى‌ناميم. ملاحظه شود که جلوى K علامت منفى گذاشته شده است اين علامت نقشى در مقدار سرعت ندارد و فقط از نظر تعيين جهت جريان است. مثلاً اگر هميشه نقطه ۱ سمت راست و نقطه ۲سمت چپ انتخاب شود چنانچه با در نظر گرفتن علامت در جلو معادله نتيجه عدد مثبتى شد جريان از سمت چپ به راست و اگر عدد منفى بدست آمد جريان از راست به چپ خواهد بود.


توجه داشته باشيد که سرعت محاسبه شده با فرمول فوق سرعت ظاهرى است و سرعت واقعى آب که از منافذ بين ذرات خاک صورت مى‌گيرد به مراتب بيشتر از مقدار فوق است. زيرا آب فقط از داخل خلل و فرج عبور مى‌کند. چنانچه تخلخل خاک n باشد سرعت واقعى آب يا به اصطلاحى سرعت منفذى (Vp) عبارت است از:

Vp = V / n

در طراحى آبيارى سروکار ما با سرعت ظاهرى حرکت آب است، اما در بررسى انتقال مواد شيميايى در خاک و يا برخى مسائل زهکشى مى‌بايست سرعت منفذى نيز در نظر گرفته شود.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

نقشه های توپوگرافی

نقشه‌های توپوگرافی نقشه‌هایی بامقیاس‌های بزرگ و کوچک هستند که برای نشان دادن خصوصیات فیزیکی سطح زمین بکار می‌روند. این نقشه‌ها برای مطالعات زمین شناسی بخاطر اطلاعات مفید آن از جمله قابلیت اندازه گیری فواصل افقی و یا ارتفاع عمودی نقاط مختلف یک وسیله اساسی به شمار می‌روند.

منحنی‌های میزان
منحنی‌های میزان خطوط فرضی هستند که تمام نقاط واقع در آنها دارای ارتفاع یکسان نسبت به سطح دریا و یا یک مبدا مشخص هستند. منحنی‌های میزان علاوه بر مشخص نمودن وضعیت پستی و بلندی ناحیه ارتفاع و شیب واقعی محل را نیز مشخص می‌نمایند.
فواصل منحنی‌های میزان بیانگر مسافت عمودی بین دو منحنی هستند. این فاصله معمولا برای تمام منحنی‌های متوالی ثابت نگهداشته می‌شود. مگر در مواقعی که ارتفاع منطقه معینی مانند قله و غیره را نشان دهند.
نخستین مجموعهٔ چندبرگ نقشهٔ توپوگرافی از سرتاسر یک کشور «Carte géométrique de la France» فرانسه بود که در سال ۱۷۸۹ کامل شد. نقشه‌های توپوگرافی توسط ارتش و با هدف سهولت طرح‌ریزی برای جنگ و نیز تعیین محل‌های دفاعی ایجاد شد. بنابراین اطلاعات پیرامون ارتفاع، از اهمیت به سزایی برخوردار بوده‌است. پس از آن نقشه‌های توپوگرافی به یکی از منابع پایهٔ ملی کشورهای پیشرفته در طراحی زیرساخت‌ها و بهره‌بردای از منابع تبدیل شد. در آمریکا در سال ۱۸۷۹ نقشهٔ توپوگرافی سرتاسر آمریکا تهیه شد که تا امروز نیز باقی مانده‌است.

قوانین مربوط به منحنی‌های میزان
خطوط تراز به طرف بالادست رودها یا به طرف بالادست دره خم می‌شوند. در محل دره‌ها این منحنی‌ها ، شکل V بوجود می‌آورند که نوک آن به طرف بالادست رود است و بطرف بالادست رود منحنی میزان پی‌درپی ارتفاعات بالاتری را نشان می‌دهند.
خطوط تراز در قسمت‌های فوقانی تپه‌ها منحنی‌های بسته‌ای را بوجود می‌آورند. قله تپه بالاتر از بالاترین منحنی میزان بسته قرار دارد.
گودال‌های (فرورفتگی‌های) فاقد راه خروجی را با منحنی‌ها بسته هاشوردار نشان می‌دهند. هاشورها طوری زده می‌شوند که نوک خط‌های هاشور طرف داخل گودی را نشان دهند.
فاصله خطوط تراز در دامنه‌های کم‌شیب بیشتر می‌شود.
فاصله خطوط تراز در دامنه‌های پرشیب کم می‌شود.
خطوط تراز دارای فواصل یکسان نشانگر دامنه‌های دارای شیب یکنواخت است.
خطوط تراز در موارد استثنایی همچون صخره‌های آویزان ، از روی یکدیگر عبور نکرده و همدیگر را قطع نمی‌کنند.
تمام خطوط تراز ، در نهایت یا در روی خود نقشه یا در حاشیه نقشه بسته می‌شوند.
یک خط تراز بالا هیچ وقت بین دو خط تراز پایین‌تر از خود قرار نمی‌گیرد و بالعکس ، به عبارت دیگر تغییر در جهت شیب زمین همیشه با تکرار خطوط تراز هم ارتفاع به صورت دو خط تراز جداگانه هم ارتفاع و یا برروی یک خط ترازی که دور می‌زند همراه است.
ارتفاع نقاط مرتفع بین خطوط تراز در بسیاری از جاها همچون تقاطع جاده‌ها ، قله کوهها و سطح دریاچه داده می‌شود.

پستی و بلندی
پستی و بلندی (رلیف) نشانگر اختلاف ارتفاع بین دو نقطه است. رلیف حداکثر ، حاکی از اختلاف ارتفاع بین بلندترین و کوتاهترین نقاط مورد نظر است. رلیف ، فاصله عمودی بین خطوط تراز متوالی به کار رفته در نقشه است را تعیین می‌کند. وقتی برجستگی کم باشد از فواصل عمودی کمی چون 10 یا 20 پا استفاده می‌نمایند. در نواحی مسطح مثل یک دره رودخانه‌ای پهن یا جلگه‌های مسطح از فاصله عمودی 5 پا استاده می‌کنند. در کوههای ناهموار جایی که برجستگی صدها پا باشد از فواصل عمودی 50 یا 100 پا استفاده می‌کنند.

مقیاس نقشه
مقیاس (Scale) نقشه ارتباط بین مسافت یا سطح را روی نقشه نسبت به مسافت یا سطح در روی زمین را نشان می‌دهد. این مقدار را عموما به صورت نسبی همچون یا 1:24000 نشان می‌دهند. صورت معمولا 1 است و نشانگر فاصله روی نقشه است و مخرج یک عدد بزرگ است که نشانگر فاصله در روی زمین است. بدین ترتیب 1:24000 به معنی آن است که یک واحد روی نقشه معادل 24000 برابر همان واحد روی زمین است.
این امر بستگی به اندازه واحد ندارد. اغلب ، یک مقیاس ترسیمی ، یا پاره خطی ، مفیدتر از مقیاس کسری است، زیرا اندازه گیری فاصله با آن آسانتر است. مقیاس پار‌خطی ، شامل پاره‌خطی است که به فواصل مساوی تقسیم شده که نمایانگر فواصل مساوی روی نقشه است. برای اندازه گیری دقیق کسری از واحد ، معمولا یک قسمت در طرف چپ ، به واحدهای کوچکتری تقسیم شده است.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب