اصول علم آب زیرزمینی

جلد اول

به قلم:

Charles Richard Fitts

مترجمین:

محمود محمدرضاپورطبری، محسن محمدرضاپورطبری، ابراهیم ابراهیمی

انتشار:

جهاد دانشگاهی واحد مازندران

زبان:

فارسی

سال انتشار:

1399

صفحه:

500

نوع تحویل:

بصورت پست پیشتاز و رایگان

ذخایر آبی نهفته در زیرزمین، علی رغم پنهان بودن از دید بشر، سالیان سال است که به عنوان مهمترین منابع تأمین نیازهای آبی در اکثر نقاط دنیا بشمار می‌آیند. این منابع ارزشمند که در طبیعت نظیری برای آن نمی توان متصور شد، امروز دستخوش تغییرات کمی و کیفی زیادی قرار گرفته است. نمونه‌ای از این تغییرات می توان به برداشت خارج از ضابطه و بیش از ظرفیت سفره های آب زیرزمینی که موجب افت تصاعدی تراز سطح آب زیرزمینی و تخریب کیفیت این آب های نهانی شده است. از سوی دیگر تزریق انواع آلاینده های شهری، مسموم کشاورزی و پساب های صنعتی بر مشکلات و چالش های آبخوان‌ها افزوده و اثرات زیست محیطی جبران ناپذیری را در بسیاری از مناطق دنیا به همراه داشته است.

آگاهی از رفتار کمی و کیفی آبخوان‌ها و درک همه جانبه و دقیق از اصول حاکم بر آنها می تواند تا حدود قابل توجهی در ارائه مدیریت صحیح به مدیران تصمیم گیر و بهبود شرایط سفره های زیرزمینی کمک نماید. بر این اساس مترجمان بر آن شدند تا کتاب حاضر را که به عنوان یکی از کتب مرجع تخصصی در خصوص دانش آب زیرزمینی است، ترجمه کرده و در اختیار متخصصان فن قرار دهند. این کتاب در واقع در دو جلد ارائه شده که جلد اول آن ترجمه 6 فصل اول کتاب Groundwater Science آقای Charles R . Fitts می باشد و مباحثی همچون مفاهیم و پارامترهای مرتبط با آبهای زیرزمینی، مشخصات فیزیکی محیط های متخلخل، اصول و نحوه حرکت جریان در آبخوان‌ها، اکتشافات صحرایی و هیدرولیک چاه ها، نقش زمین شناسی و هیدرولوژی در آب زیرزمینی و معادلات حاکم بر حرکت و ذخیره جریان آب زیرزمینی را مورد بررسی قرار می دهد. در این کتاب مفاهیم هر بخش همراه با مثال های کاربردی و متنوع ارائه شده تا خواننده دید بهتری را در نحوه کاربرد آن در شرایط واقعی پیدا نماید.

از آنجا که کتاب حاضر قابل استفاده برای دوره های کارشناسی، کارشناسی ارشد و دکتری رشته های هیدروژئولوژی، عمران، کشاورزی، معدن، محیط زیست و … می باشد لذا سعی شده متن کتاب با عبارت های سلیس و روان ترجمه و ارائه گردد. لازم به ذکر است تمامی مطالب ترجمه شده ابتداعا توسط مترجمین به دقت مطالعه شده و بعضا برخی از مثال های آن مورد حل مجدد قرار گرفته اند و سپس پس از رفع نواقص آن ارائه گردید.

درباره نویسنده

آقای Charles R . Fitts کیست؟

پرفسور چارلز فیتس (Charles R. Fitts) استاد دانشگاه ماین جنوبی (USM؛University of Southern Maine) بوده و زمینه های مورد علاقه ایشان هیدروژئولوژی، جریان آلاینده ها و ریاضیات کاربردی می باشد. ایشان از دانشگاه کورنل (1979) اولین مدرک کارشناسی ارشد خود را در رشته مهندسی زمین شناسی و از دانشگاه مینه سوتا دومین مدرک کارشناسی ارشد در رشته مهندسی عمران (1985) و مدرک دکترای را در رشته مهندسی عمران (1990) اخذ نمودند. در طول سال های 1991-1979 (یعنی بین سال های 1358 الی 1370 شمسی) علاوه بر تحصیل، با شرکت های مشاوره ژئوتکنیک و آب زیرزمینی نیز همکاری داشتند.

از سال 2014-1991، به عنوان استاد و دانشیار بخش علوم زمین شناسی دانشگاه ماین جنوبی و همچنین مدیر گروه و رئیس دانشکده های مختلف از جمله دانشکده های علوم پایه، فناوری و بهداشت فعالیت داشتند. همراه با فعالیت علمی در USM و چاپ مقالات متعدد علمی در مجلات معتبر، به عنوان مشاور در پروژه های آب های زیرزمینی نیز همکاری کردند. همچنین به عنوان عضو اتحادیه ژئوفیزیک آمریکا و عضو انجمن ملی آب های زیرزمینی نیز می باشند.

پرفسور فیتس در اوایل دهه 1990 مرکز “Fitts Geosolutions” را با هدف ارائه خدمات مشاوره­ ایی در زمینه موضوع های مختلف مربوط به منابع آب های زیرزمینی و توسعه نرم افزارهای مدل سازی آب زیرزمینی، نرم افزار AnAqSim را توسعه دادند. علاوه بر موفقیت در توسعه نرم افزار AnAqSim (جهت شبیه ساز آبخوان تحلیلی) که نسخه آکادمیک آن (AnAqSimEDU) رایگان می باشد، توانستند چندین بسته نرم افزاری دیگر شامل TWODAN (مدل سازی جریان آب های زیرزمینی) و SOLUTRANS (مدل سازی انتقال آلاینده های آب زیرزمینی) نیز توسعه دهند. این نرم افزار ها امروزه به طور گسترده در بیش از 40 کشور دنیا از جمله آلمان، فرانسه، آمریکا، هند، کره جنوبی، فیلیپین، هلند، استرالیا و … مورد استفاده قرار می گیرند

درباره کتاب اصول علم آب زیرزمینی

کتاب ترجمه شده حاضر

پرفسور چارلز فیتس در سابقه پژوهشی خود کتاب درسی “علوم آب های زیرزمینی” را به رشته تحریر درآوردند. چاپ اول این کتاب در سال 2002 و ویرایش دوم در سال 2012 توسط انتشارات الزویر منتشر شده است. این کتاب بین رشته ایی، روش های مهم به کار رفته در رشته های مختلف از جمله فیزیک، شیمی، ریاضی، زمین شناسی، زیست شناسی و علوم زیست محیطی را جمع آوری کرده تا خواننده را با مدل سازی ریاضی و جریان آلاینده های در آب های زیرزمینی آشنا کند. سایر موضوع های مهم مطرح شده در این کتاب می توان به نقش آب های زیرزمینی در چرخه هیدرولوژی، آلودگی و سازه های منابع آب اشاره کرد.

کتاب علوم آب های زیرزمینی (ویرایش دوم) به دلیل جامع بودن مفاهیم مطرح شده و شیوا بودن نوشته ها، بسیار مورد توجه اساتید و دانشجویان قرار گرفت. همچنین در سال 2014 جایزه عنوان بهترین کتاب درسی را از انجمن نویسندگان کتب دانشگاهی آمریکا را به خودش اختصاص داد. لازم به ذکر است که این کتاب جزو 33 کتاب پرفروش در حوزه آب زیرزمینی در فروشگاه آمازون می باشد که نشان از محبوبیت بالای این کتاب و مرجع بودن آن می دهد.

این اثر یک منبع ارزشمند برای دانشجویان و مدرسان زمین شناسی و عمران و جغرافیا و کشاورزی (با تمرکز بر هیدرولوژی، هیدروژئولوژی و علوم محیط زیست) می باشد. علاوه براین به عنوان یک اثر مرجع برای محققان حرفه ای نیز به شمار می رود. به همین دلیل بیش از 3 هزار نسخه از آن توسط دانشکده های مهندسی عمران و مهندسی زمین شناسی دانشگاه های مطرح دنیا از جمله دانشگاه ماساچوست (آمریکا)، دانشگاه هاروارد (آمریکا)، دانشگاه منچستر (انگلستان)، دانشگاه آلبرتا (کانادا)، دانشگاه فناوری دلفت (هلند)، دانشگاه کپنهاگن (دانمارک) و … خریداری شده است

درباره مترجمان

و با چه پیش زمینه ای کتاب را ترجمه کرده اند؟

دکتر محمود محمدرضا پور طبری

ایشان کارشناسی خود را در سال ۱۳۸۰ از دانشگاه فردوسی مشهد و کارشناسی ارشد و دکتری خود را در سال های ۱۳۸۲ و 1388 از دانشگاه صنعتی امیرکبیر تهران در رشته مهندسی عمران – آب و محیط زیست اخذ نمودند. با اتمام دوره تحصیلات تکمیلی در سال ۱۳۸۸ به عضویت هیئت علمی گروه مهندسی عمران دانشکده فنی و مهندسی دانشگاه شهرکرد درآمده و در سال ۱۳۹۵ موفق به کسب مرتبه دانشیاری شدند. لازم به ذکر است در سال ۱۳۹۷ ایشان به دانشگاه مازندران منتقل شده و به عنوان مدیر گروه مهندسی عمران مشغول به فعالیت و تدریس می باشد. در طی مدت خدمت در دانشگاه و همکاری با سایر دانشگاه های راهنمایی ده‌ها پایان نامه کارشناسی ارشد و دکترای تخصصی در زمینه های مختلف مهندسی عمران شبیه‌سازی و بهینه سازی تیم های منابع آب، برنامه ریزی و مدیریت تأمین آب و همچنین انجام طرح های پژوهشی مختلف با سازمان‌ها را عهده دار بودند. در راستای ادامه فعالیت های پژوهشی، ایشان در سال های ۹۲ و ۹۵ کتابی با عنوان “هيدروژئولوژی آب زیرزمینی – جلد اول و دوم” را توسط نشر دانشگاهی کیان منتشر نمود که مورد استقبال متخصصین و مهندسین مشاور در این زمینه قرار گرفت. از ایشان تاکنون مقلات متعددی در مجلات معتبر داخلی و خارجی و کنفرانس های ملی و بین المللی به چاپ رسیده است.

مهندس محسن محمدرضا پور طبری

ایشان کارشناسی ارشد خود را در سال ۱۳۹۵ در رشته علوم و مهندسی آب گرایش مدیریت منابع آب در دانشگاه تهران با کسب درجه عالی اخذ کردند. همچنین در طول مدت تحصیل فعالیت های متفاوت علمی و پژوهشی انجام داد که می‌توان به چاپ مقالاتی در مجلات و کنفرانس های داخلی و بین المللی اشاره کرد. همکاری با صنعت آب کشور، منتور استارتاپ های فناورانه در حوزه مهندسی آب و محیط زیست، مبدع آموزش های نوین در عرصه مهندسی آب، اجرای بیش از ۱۰۰۰ نفر ساعت، سخنرانی و کارگاه آموزشی و طراح و سازنده بیش از ۶۰ محصول آموزشی پرفروش از سابقه های فعالیت ایشان به شمار می روند. کسب عناوین متعدد در جشنواره های گوناگون از جمله افتخارات ایشان است. از آنجا که تغییر در سیستم بزرگ و فراگیر آموزشی و پژوهشی در حوزه مهندسی آب کار بزرگی بود و حرکتی خلاف جهت آب، ایشان انجمن تخصصی مهندسی علوم آب را با دو رویکرد آموزش و پژوهش در ۱۳۹۰ تاسیس کردند. انجمن تخصصی مهندسی علوم آب مجموعه‌ای است که از ترکیب آموزش، مهارت و تجربه فراتر از تئوری و جزوه های آموزشی، پل ارتباطی بین تحقیقات به روز دانشگاهی و صنعت آب عمل می کند و با انجام تحقیق و توسعه و آموزش، مدل های ریاضی حاصل از تحقیقات دانشگاهی را به نرم افزارهای تخصصی قابل کاربرد در صنعت آب ارتقاء می دهد. تارنمای انجمن تخصصی مهندسی علوم آب به نشانی waterse.ir می باشد.

فصل های کتاب

فصل

آب‌های زیرزمینی؛ منبعی عظیم

مقدمه

مخازن آب و جریانهای آن در جهان

اصطلاحات آب های زیرسطحی

جریانات مؤثر بر آب زیرزمینی

نفوذ و تغذیه

تبخیر و تعرق

تخلیه آب زیرزمینی به پهنههای آبهای سطحی

پمپاژ

تعادل هیدرولوژیکی

مصرف منابع آب و آب‌های زیرزمینی

دانشمندان آب زیرزمینی چه کاری انجام می‌دهند؟

مسائل

ویژگی‌های فیزیکی

مقدمه

ویژگی‌های آب

چگالی و تراکم‌پذیری

لزجت

کشش سطحی و خاصیت مویینگی

ویژگی‌های هوا

ویژگیهای محیط متخلخل

تخلخل

اندازه ذرات

رطوبت حجمی و چگالی ظاهری

بار انرژی و هیدرولیکی.

هیدرواستاتیک

اندازهگیری بار هیدرولیکی با استفاده از چاهها و پیزومترها

مسائل

اصول جریان

مقدمه

هدایت هیدرولیکی و قانون دارسی

دبی ویژه و متوسط سرعت خطی

قانون دارسی در سه‌بُعد

نفوذپذیری و قابلیت هدایت ذاتی سایر سیّالات

محدودیت‌های استفاده از قانون دارسی

فرض پیوسته بودن محیط.

جریان آرام و آشفته

ناهمگنی و ناهمسانی در هدایت هیدرولیکی

تخمین هدایت هیدرولیکی متوسط.

قابلیت انتقال

اندازه‌گیری هدایت هیدرولیکی

همبستگی اندازه ذرات به هدایت هیدرولیکی

آزمونهای آزمایشگاهی هدایت هیدرولیکی

آزمایش اسلاگ و آزمایش پمپاژ

آزمایش ردیابی

مدلسازی سیستمهای طبیعی

جریان در سنگ‌های شکاف‌دار

جریان غیراشباع

رطوبت و فشار

اندازه‌گیری فشارهای کمتر از اتمسفر

مقدار رطوبت، هدایت هیدرولیکی و قانون دارسی

جریان آب زیرزمینی با چگالی متغیر

سطح مشترک آب شور و شیرین در آبخوان‌های ساحلی

مسائل

اکتشافات صحرایی و چاه ها

مقدمه

اکتشاف زیرزمینی

گودبرداری

پروب با فشار مستقیم

حفر چاه با استفاده از جت آب (حفر آبی)

حفاری

بررسی مقاومت ویژه، الکترو مغناطیس و رادار

بررسی لرزه‌نگاری انعکاسی

واقعه‌نگاری چاه

چاه‌ها

ساخت چاه

چاه های افقی جمع‌کننده آب

توسعه چاه، مشبک نمودن آن و صافی‌های شنی

درزگیرها (آببندها)

مسائل

هیدرلوژی و زمین‌شناسی

الگوی عمومی جریانات آب های زیرزمینی

لایه‌های آبدار (آبخوانها) و لایههای محصو

تخلیه و تغذیه

نقشه های تراز سطح ایستابی و تراز سطح پیزومتریک

جریان سیال منفذی در مقیاس پوسته‌‌ای

هیدرولوژی آبهای سطحی و اندرکنش میان آبهای سطحی و زیرزمینی

اندازه گیری و برآورد دبی آبراهه

هیدروگراف جریان، جریان پایه و جریان سریع

تبادل جریان بین آب زیرزمینی و آب سطحی

آبراهه سیلابی

تغییرات مکانی و زمانی تغذیه

برآورد نرخ تغذیه

آب زیرزمینی در نهشته‌های تحکیم‌نیافته

آبخوان دشت‌های بلند

دشت ساحلی

نهشته‌های یخچالی

آبهای زیرزمینی موجود در سنگهای رسوبی

آبخوان ماسه‌سنگی

کارست

آب زیرزمینی موجود در سنگ‌های آذرین و دگرگونی

بازالت‌ها

زمین منجمد و یخبندان دائم

مسائل

تغییرشکل، ذخیره و معادلات عمومی جریان

مقدمه

تنش مؤثر

نوسانات فشار اتمسفری

ناپایداری و روانگرایی در گودبرداری

ناپایداری شیب

زمین‌لرزه‌ها و فشار آب زیرزمینی

تراکم ماتریس ذرات خاک

تغییرات در ذخیره آب زیرسطحی

معادلات عمومی جریان

مروری بر مدلسازی ریاضی

مسائل

نظرات کاربران

نظر خود را بنویسید:
ثبت دیدگاه
دیدگاه های کاربران
امیرعلی بهادری
21:20 - 1401/09/12
پاسخ دهید

آیا جلد دوم هم چاپ شده است؟

    الهه گودرزی
    00:29 - 1401/09/13
    پاسخ دهید

    با سلام و درود ..
    خیر دوست عزیز
    فعلا در دست انتشار است

محمد جلیلی
21:21 - 1399/07/06
پاسخ دهید

سلام.جلد دوم کتاب کی عرضه میکنید؟

    الهه گودرزی
    23:13 - 1399/07/06
    پاسخ دهید

    با سلام و ادب ..
    در دست تهیه است. انشالله بزودی رونمایی خواهد شد.

محمدعلى غلامى
10:33 - 1399/07/06
پاسخ دهید

با سلام و تشكر از اطلاع رسانى
صرفنظر از هزينه ها, بدليل كمبود فضاى آپارتمانها,امكان نگهدارى از فيزيك كتابها مقدور نيست
در صورت امكان نسبت به تهيه و ارائه فايل الكترونى آن اقدام فرماييد
با تشكر

    محسن محمدرضاپورطبری
    13:30 - 1399/07/06
    پاسخ دهید

    با سلام و ادب
    ممنون از نظر ارزشمند شما
    به دلیل عدم وجود حقوق کپی رایت در کشور و راحتی کپی شدن فایل های الکترونیکی، امکان ارائه این کتاب به صورت الکترونیکی وجود ندارد

محمد قادری
19:55 - 1399/06/29
پاسخ دهید

سلام
آی این کتاب حل المسائل کتاب قبلی است؟ میشود بخشی از کتاب را قرار دهید که با نحوه ترجمه و مطالب آن آشنا شویم سپس خرید کنیم؟

    محسن محمدرضاپورطبری
    11:48 - 1399/06/30
    پاسخ دهید

    با سلام و ادب
    این کتاب حل المسائل نیست و ترجمه کتاب Groundwater Science, 2nd ed,2012 می باشد
    با احترام چهت دریافت نمونه اینجا کلیک کنید

لطفا صبر کنید