مدير دفتر مطالعات پايه منابع آب شركت آب منطقه اي گلستان
همه ما همه ساله شاهد وقوع پدیده هایی از قبیل بارندگیهای شدید سیل آسا ، سیلابهای مخرب و ویرانگر ،طوفانهای مهیب و خشکسالیهایی در گوشه و کنار کشور می باشیم . دانستن توزیع زمانی و مکانی و مقدار ، شدت ومدت وقوع چنین پدیده هایی از جمله نیازهای اساسی جهت طرح های عمرانی ، برنامه ریزی و پیش آگاهی و مقابله در برابر چنین وقایعی در زمان حال و یا آینده می باشد.
امروزه با گسترش علم ودانش و پیدایش علوم نوین هواشناسی و مهندسی ، بسیاری از پدیده های فوق قابل اندازه گیری و پیش بینی می باشند که از طریق برنامه ریزی و تهیه و تولید آمار و اطلاعات مختلف از وقوع پدیده های بارش ، دما ، باد، دبی و... میسر می باشد . بدین صورت که با اندازه گیری پدیده های مختلف هواشناسی به طور پیوسته در طول سالهای مختلف از طریق احداث ایستگاههای هواشناسی و هیدرومتری و با کمک گرفتن از علوم مختلف آمار و مهندسی ، نظم موجود در بین پدیده ها ی مختلف را کشف نموده و از این روند های به دست آمده در جهت پیش بینی های آتی پدیده ها استفاده می شود .
در این راستا گروه مطالعات آبهاي سطحي دفتر مطالعات پايه شركت آب منطقه اي گلستان با تكميل و تجهيز و مديريت 29 ايستگاه تبخير سنجي ، 64 ايستگاه آب سنجي ، 52 ايستگاه باران سنجي معمولي و ثبات( باران نگار ) و 5 ايستگاه برف سنجي ، آمار و اطلاعات منابع آب سطحي حوضه هاي آبريز استان گلستان را ثبت ، پايش و تحليل مي نمايد .
محاسبات و تحليل هاي آماري منابع آب سطحي نيز در محيط نرم افزارهاي مختلفي از جمله نرم افزار " تبخير سنجي و باران سنجي "cep ، نرم افزار تهيه منحني دبي – اشل StaDis ، بانك اطلاعاتي DataEase ، نرم افزارهاي شبكه اطلاعات جغرافيايي GIS و سنجش از دور RS ، نرم افزارهاي استخراج آمار تجهيزات الكترونيكي مانند Wbedien32 ، MeteoWare و Hydras3 انجام مي شود .
1- ايستگاه هاي باران سنجي ( Rain gauge Station )
اين ايستگاه ها با هدف سنجش ميزان بارندگي تاسيس مي شوند و بر حسب دوره و زمان اندازه گيري به سه نوع زير تقسيم مي شوند .
1-1- ايستگاه باران سنجي معمولي( Normal Rain gauge Station=Ordinary )
در اين ايستگاه ها فقط يك دستگاه باران سنج معمولي با هدف تعيين ميزان بارندگي روزانه نصب مي شود و توسط ديده بانهاي محلي ( متصدي ايستگاه ) دو نوبت در روز در ساعتهاي 6:30 و 18:30 اندازه گيري مي شود.
1-2- ايستگاه باران سنجي ثبات( Recording Rain gauge Station )
هدف اصلي از تاسيس اين ايستگاه ها تعيين شدت بارندگي است و به منظور كنترل آمار ثبت شده معمولا يك دستگاه باران سنج معمولي نيز كنار ان نصب مي گردد. باران سنج هاي ثبات داراي دو نوع كلي مكانيكي و الكترونيكي مي باشند
1-3- ايستگاه باران سنجي ذخيره اي(Storage Rain gauge Station=Totalizer )
اين باران سنج ها با هدف تعيين ميزان بارندگي در ارتفاعات و محل هايي كه امكان دسترسي روزانه به آن نيست ، نصب مي شوند و در آنها منحصرا ميزان نزولات جوي به صورت تجمعي اندازه گيري مي شود و بر حسب اهميت و تسهيلات موجود ، يك يا دو بار در سال در محل پر و خالي ( شارژ و دشارژ ) شده و بدين ترتيب ميزان بارندگي تعيين مي گردد.
2- ايستگاه هاي تبخير سنجي
اين ايستگاهها در واقع نوعي از ايستگاه هاي كليماتولوژي بوده كه با هدف اندازه گيري عوامل هواشناسي موثر در مطالعات و بيلان منابع آب توسط وزارت نيرو تاسيس شده و مجهز به تشت تبخير مي باشند و با توجه به تجهيزات موجود در آنها و ابعاد ايستگاه به دو دسته درجه 1 و 2 طبقه بندي مي شوند .
ايستگاه هاي درجه يك داراي ابعاد 15× 15 متر بوده و در انها تجهيزات تشت تبخير ، باران سنج معمولي ، بادسنج مكانيكي ، دماسنج هاي ماگزيمم و مينيمم ، دماسنج هاي تر و خشك ، باران سنج ثبات ( باران نگار ) ، دما نگار ، رطبت نگار و بادنگار نصب مي شود . همچنين براي مطالعات خاص ممكن است دستگاههاي تشعشع نگار ، آفتاب نگار ، فشار نگار ، تبخير نگار ، دماسنج هاي خاك ، سكو و اشل اندازه گيري برف و همچنين در حوضه هاي معرف، ليسيمتر نيز در اين ايستگاهها نصب گردد.
ايستگاههاي درجه دو داراي ابعاد 10× 10 متر بوده و تجهيزات آنها ، تشت تبخير ، باران سنج معمولي ، بادسنج مكانيكي ، دماسنج هاي ماگزيمم و مينيمم و دماسنج هاي تر و خشك مي باشد
3- ايستگاه هاي برف سنجي ( Snow gauge Station )
اين ايستگاه ها با هدف تعيين ذخيره آبي ناشي از برف ، تاسيس مي شوند . تجهيزات مستقر در اين ايستگاه ها در حال حاضر فقط اشل برف سنجي است و در آينده با دستگاه هاي الكترونيكي تجهيز خواهند شد . گروه هاي اندازه گيري با تجهيزات لازم از جمله استوانه برف سنجي نسبت به اندازه گيري ارتفاع برف ، آب معادل و چگالي برف در محل ايستگاه اقدام مي كنند.
4- ايستگاه هاي هيدرومتري ( Stream gauging Station )
ايستگاه هاي آب سنجي و يا هيدرومتري به منظور بررسي حجم آبدهي رودخانه ها ، تعيين رسوب معلق و رسوب بستر و كيفيت فيزيكي و شيميايي آب تاسيس مي شوند . اين ايستگاه ها با توجه به تجهيزات موجود در آنها به 4 گروه تقسيم مي شوند . در ايستگاههاي درجه يك ، اشل ، ليمنيگراف و پل تلفريك يا ساختماني براي اندازه گيري سيلاب وجود دارد . در ايستگاه هاي درجه دو، اشل و پل تلفريك يا ساختماني و در ايستگاه هاي درجه سه ، اشل و ليمنيگراف و در ايستگاه هاي درجه چهار تنها اشل وجود دارد .
اشل در واقع يك خط كش است كه از جنس آهن و يا چوب ساخته مي شود و در پس از رنگ آميزي ، سانتيمتر به سانتيمتر مدرج مي شود .بسته به وضعيت رودخانه ممكن است از اشل عمودي و يا اشل هاي پلكاني استفاده شود . قرائت اشل توسط متصديان ايستگاه هاي هيدرومتري روزي 2 بار انجام مي شود و اندازه گيري دبي رودخانه ها نيز توسط تكنسين هاي آب سطحي به طور مرتب و حداقل دو بار در ماه صورت مي گيرد . همزمان با اندازه گيري دبي ، نمونه برداري رسوب و كيفيت شيميايي آب نيز انجام مي شود. در مواقع سيلابي دفعات اندازه گيري دبي بيشتر مي گردد . پس از پايان يافتن سال آبي ، منحني دبي – اشل براي هر ايستگاه تهيه شده و دبي متوسط روزانه ، دبي حداكثر سيلابي و ساير اطلاعات مربوط به آبدهي ايستگاه تهيه مي گردد.
براي ثبت پيوسته تغييرات سطح آب از دستگاه ثبات ليمنوگراف استفاده مي گردد كه داراي شناور ، وزنه تعادل و استوانه ثبات مي باشند . ليمنوگراف ها معمولا داراي دو نوع مكانيكي و الكترونيكي مي باشند. ليمنوگراف هاي الكترونيكي داراي ديتالاگر بوده و با توجه به تنظيمات زماني مربوطه ، تغييرات سطح آب را به طور پيوسته ثبت مي نمايند و قابليت اتصال به شبكه مخابراتي و انتقال ديتا از طريق تلفن ثابت ، تلفن همراه و ماهواره را دارند .
اندازه گيري سرعت جريان رودخانه با استفاده از دستگاه مولينه انجام مي شود . در مواقع سيلابي ، دستگاه مولينه با استفاده از جرثقيل از روي پل تلفريك و يا ساختماني به درون رودخانه انتقال مي يابد . نمونه برداري بار معلق با استفاده از نمونه بردار مخصوص و اندازه گيري بار كف نيز با استفاده از دستگاه نمونه بردار هلي – اسميت انجام مي شود .
