هیدرولوژی مهندسی

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

تعریفی از هیدرولوژی که به صورت عام رواج داشته باشد و مورد تایید انجمن دولتی علوم و فناوری آمریکا نیز قرار گرفته است و برگزیده شده است. بدین صورت است که 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.

کاربردهای هیدرولوژی

امروزه این علم در طراحی و طرز عمل سازه‌های هیدرولیکی نظیر سدهای ذخیره‌ای و انحرافی، کانالهای آبیاری و زهکشی و پل، مهندسی رودخانه و کنترل سیلاب آبخیزداری، جاده سازی طراحی تفرجگاه، مسائل بهداشتی و فاضلاب شهری و صنعتی و زمینه‌های زیست محیطی بطور گسترده‌ای مورد استفاده قرار میگیرد.

ضرورت علم هیدرولوژی

هر سال به سطح خشکی‌های کره زمین حدود ۱۱۰۰۰۰ کیلومتر مکعب آب بصورت نزولات جوی فرو میریزد در عوض ۷۰۰۰۰ کیلومتر مکعب آن بصورت 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 بطور یکنواخت تقسیم نشده است. متخصصان هیدرولوژی رقم ۱۰۰۰ متر مکعب در سال برای هر نفر را مرز کم آبی 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 شده است. همگی جز کشورهای کم آب محسوب می‌شوند. در ایران این سرانه ۱۵۰۰ متر مکعب در سال تخمین زده شده است.

با این حساب نمیتوان ایران را یک کشور کم آب تلقی کرد. یکی از راههای سازگاری با خشکی استفاده بهینه از منابع آب است. باید سعی کرد که تا حد امکان از ریزش های جوی جریان آبهای سطحی و منابع زیرزمینی به نحو مطلوب استفاده شود و این کار عملی نخواهد بود مگر با شناخت پدیده های هیدرولیکی.
کاربردها:

• تعيين تعادل آب یک منطقه.
• تعیین تعادل آب کشاورزی.
• طراحی پروژه‌های بازسازی روستایی.
• کاهش و پیش بینی سیل، خطر لغزش و خشکسالی.
• پیش بینی سیل در زمان واقعی و هشدار سیل.
• طراحی طرحهای آبیاری و مدیریت بهره‌وری کشاورزی.
• بخشی از ماژول خطر در مدل‌سازی فاجعه.
• ارائه آب آشامیدنی.
• طراحی سدها برای تامین آب یا تولید برق آبی.
• طراحی پل‌های رودخانه ای.
• طراحی سیستم تخلیه فاضلاب و سیستم زهکشی شهری.
• تجزیه و تحلیل اثرات رطوبت پیشین در سیستم‌های بهداشتی فاضلاب.
• پیش بینی تغییرات ژئومورفولوژیکی مانند فرسایش یا رسوب گذاری.
• ارزیابی اثرات تغییرات زیست محیطی طبیعی و انسانی در منابع آب.
• ارزیابی خطر انتقال آلاینده و ایجاد سیاست‌های زیست محیطی.
• برآورد پتانسیل منابع آب حوضه رودخانه.