این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
پژوهشنامه مدیریت حوزه آبخیز، جلد ۱۵، شماره ۲۹، صفحات ۰-۰
عنوان فارسی طراحی و ساخت دستگاه پایش خودکار سیل و رسوب
چکیده فارسی مقاله
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.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله پمپ خلأ، داده مشاهداتی، سنسور رطوبت، هیدروگراف سیل، نمونه بردار بار معلق
عنوان انگلیسی dielectric sensor, Flood hydrograph, Observed data, Suspended sediment sampler, Vacuum pump.
چکیده انگلیسی مقاله
Extended Abstract
Introduction and Objective: Large-scale and regional planning requires observed data on environmental variables, such as runoff and suspended sediment load from watersheds. Data is the fundamental for generating information and knowledge, and scientific management of a system is impossible without a monitoring and measurement plan. Management of the watershed systems and water resources is no exception to this axiom. With ongoing trends in socio-economic development, climate change, increasing pressure on natural resources and watersheds, and, consequently, an increase in floods and the sediment yield, there will be a greater need for more accurate information about sediment and runoff processes in near future. Although many tools and instruments for measuring runoff and sediment components have been produced and marketed by a number of foreign companies, on the one hand, their cost is very high in Iran, and on the other hand, a device that measures both components at once is very rare. Therefore, this study aimed to design and construct an automated flood and sediment load monitoring device with the ability to record the runoff height of watersheds and a planned sampling of runoff for measuring suspended sediment using cheap sensors and tools.
Material and Methods: In this research, analog hygrometer sensors were used to measure the height of runoff with 3 cm intervals (measurement accuracy 3 cm). DC pumps with valves were used to collect the sediment sample, which by creating a vacuum in the sampling container, causes the runoff sample to be transferred into the container. To evaluate the device's capabilities in real and natural conditions, it was installed at the outlet of a subwatershed in the eastern loess lands of the Golestan province, located in upstream of the Qapan Aliya village in the Kalaleh district for two years period in order to record the hydrograph of likely flood events and take runoff samples at the user-defined depths of flood (2 samples at depths of 20 and 60 cm in rising limb and one sample at the depth of 20 cm in recession limb of hydrographs), store them in a 0.5 liter containers, and inform the user by sending SMS to replace the filled containers with empty ones.
Results: During these two years, only three rainfall events leading to runoff and flooding occurred in this subwatershed, and the designed device successfully recorded the hydrograph of all three events and informed the user. Also, in each of these recorded flood events, at least two runoff samples (one sample in the rising limb and one sample in the recession limb of the hydrograph) were collected and stored by the device in order to be transferred to the laboratory to determine the suspended load.
Conclusion: Therefore, the prototype of the designed device showed that this device has a good capability for the industrial production of an inexpensive runoff and sediment monitoring tool to scientifically manage small-scale watersheds.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله Observed data, dielectric sensor, Vacuum pump, Suspended sediment sampler, Flood hydrograph
نویسندگان مقاله حسن رضایی مقدم | Hasan rezaei moghadam
Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources
گروه آبخیزداری، دانشکده مرتع و آبخیزداری، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

واحدبردی شیخ | Vahedberdi Sheikh
Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources
گروه آبخیزداری، دانشکده مرتع و آبخیزداری، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

مریم آذرخشی | Maryam Azarakhshi
University of Torbat Heydarieh, Torbat Heydarieh
گروه مهندسی طبیعت، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربت حیدریه، تربت حیدریه، ایران

محسن حسینعلی زاده | Mohsen Hosseinalizadeh
Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources
گروه مدیریت مناطق بیابانی، دانشکده مرتع و آبخیزداری، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

جهانگیر محمدی | Jahangir Mohamadi
Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources
گروه جنگلداری، دانشکده علوم جنگل، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

نشانی اینترنتی http://jwmr.sanru.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-1915-1&slc_lang=fa&sid=1
فایل مقاله فایلی برای مقاله ذخیره نشده است
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده بلایای طبیعی (سیل، خشکسالی و حرکت های توده ای)
نوع مقاله منتشر شده پژوهشی
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات