دانلود مقاله روانگرایی در خاک ها

اختصاصی از فی توو دانلود مقاله روانگرایی در خاک ها دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

 مقدمه:
از سال 1960 میلادی مهندسین نقش خاک را در رفتار سازه¬ها هنگام زلزله بیشتر مورد توجه قرار داده¬اند. تا به حال چندین حادثه¬ی فاجعه بار از قبیل زلزله¬¬های سال 1964 آلاسکا، سال 1967 کاراکاس و ونزوئلا، سال 1976 گواتمالا و غیره، خسارت¬های زیادی ناشی از خاصیت روانگرایی خاک به ابنیه¬ی مسکونی، سدها، پل¬ها و غیره بجا گذاشته است. به همین دلیل از آن سال¬ها به بعد مطالعات و پژوهش¬های زیادی در این زمینه انجام شده، که به بررسی و جمع¬آوری اطلاعاتی در این زمینه پرداخته ام .

 پدیده روانگرایی خاک
روانگرایی خاک () پدیده ای است که بدلیل کاهش سختی و مقاومت خاک در اثر وارد آمدن نیروی زلزله یا یک بارگذاری سریع صورت می گیرد. روانگرایی خاک و پدیده های مرتبط با آن در زلزله های سالیان گذشته صدمات زیادی را در سراسر جهان وارد کرده اند. روانگرایی فقط در خاکهای اشباع صورت می گیرد . آب موجود بین ذرات خاک فشاری را به ذرات خاک وارد می کند که این فشار سبب می شود ذرات خاک بطور محکم بهم فشرده شوند. پیش از زلزله فشار آب نسبتآ کم است اما با وقوع لرزش زلزله فشار آب افزایش یافته بطوریکه ذرات خاک بسرعت در کنارهم شروع به حرکت می کنند. هرچند اغلب لرزش زمین سبب افزایش فشار آب منفذی می گردد اما فعالیت های مرتبط ساختمانی همانند انفجار یا آبگیری مخازن و بطور کلی تغییر در تنش ارتجاعی زمین از طریق بارگذاری و باربرداری نیز می تواند سبب روانگرایی در خاک گردد. با وقوع روانگرایی مقاومت خاک کاهش یافته و توانایی خاک زیر پی برای حفظ پایداری ساختمانها و پلها از بین می رود. همچنین خاک روان شده پشت دیوارهای حائل می تواند سبب نشست و تخریب دیوار حائل گردد.چنانچه افزایش فشار آب منفذی در پشت سدها نیز میتواند سبب زمین لغزه و شکستن سدها گردد. روانگرایی خاک در بسیاری از زلزله های سالیان گذشته مشاهده شده است. به عنوان نمونه می توان به زلزله های آلاسکا () ، نیگاتا () ، لوماپرییتا () و کوبه () اشاره کرد.
بدلیل اینکه روانگرایی فقط در خاکهای اشباع صورت می گیرد این پدیده معمولا در مناطق نزدیک آب همانند رودخانه ها،دریاچه ها ،خلیج هاو اقیانوسها اثرات تخریبی بیشتری دارد. اثرات این پدیده عمدتا در مناطق نزدیک آب شامل لغزش عمده خاک بسمت ساحل و فرونشست آن همانند دریاچه مرسید(Lake Merced) در ۱۹۵۷ و یا حرکت زمین و ایجاد ترک در ساحل دریا در اثر تنش اضافی همانند رودخانه موتاگوا (Motagua River) در زلزله ۱۹۷۶ گواتمالا می باشد. صدمه به دیوارهای نگهدارنده بنادر و باراندازها با ایجاد فشار به خاک پشت آنها و هل دادن آن به سمت آب از دیگر صدماتی است که روانگرایی در مناطق نزدیک سواحل ایجاد می کند بطوریکه در زلزله ۱۹۹۵ کوبه ژاپن روانگرایی خاک صدمه اصلی را به امکانات و تجهیزات بندر کوبه وارد کرد.

 معرفی روانگرایی:
در محل¬هایی که خاک از دانه¬های سست تشکیل شده است، تمایل به فشرده شدن می-تواند به ایجاد فشارهای آب منفذی یا اضافی در خاک منتهی شود و اندازه¬ی این فشارهای اضافی می¬تواند به قدری زیاد باشد که موجب روانگرایی خاک و در نتیجه¬ی ایجاد نشست و چرخش در ساختمان¬ها شود. مانند: روانگرایی توده¬های خاک¬های ماسه¬ای سست اشباع، در زلزله¬ی 1964 نیگاتای ژاپن.
یکی از عمده¬ترین عوامل خسارت به سازه¬ها در هنگام زلزله ایجاد روان¬گرایی در توده-های خاک¬های ماسه¬ای است که به شکل¬های زیر مشاهده می¬شود:
حالت اول ـ جوشش خاک و تشکیل منافذ خروج گل در سطح زمین به وسیله¬ی¬¬ تراوش آب از داخل ترک¬های زمین.
حالت دوم ـ در پاره¬ای موارد با ایجاد شرایطی شبیه به ماسه¬ی فرز (Quick sand) در مساحت¬های وسیع.
در حالت دوم ممکن است ساختمان¬ها به میزان زیادی در زمین فرو رفته یا کج شوند.
علت اساسی روانگرایی ماسه¬ها ازسال¬ها پیش به صورت کیفی درک شده بود چنانچه ماسه¬ی اشباع، تحت تأثیر ارتعاشات زمین قرار گیرد، میل به متراکم شدن و کاهش حجم می¬نماید.
در صورت عدم امکان زهکشی، تمایل به کاهش حجم منجر به افزایش فشار منفذی می-شود و اگر این افزایش به حدی برسد که فشار منفذی مساوی فشار سر بار شود، تنش مؤثر صفر شده و ماسه همه¬ی مقاومت خود را از دست می¬دهد و به حالت روان در می¬آید.
در حال حاضر علت اساسی روانگرایی خاک¬های غیرچسبنده اشباع در هنگام زلزله ایجاد فشار هیدرواستاتیکی ناشی از اعمال تنش¬های برشی دوره¬ای مربوط به حرکت¬های زمین در نظر گرفته می¬شود.
با آگاهی از ویژگی¬های تنش ـ کرنش، ویژگی¬های تغییر حجم ماسه تحت شرایط کرنش دوره¬ای و ویژگی¬های واگشت ماسه در اثر تقلیل تنش، می¬توان مکانیسم را به طور کمی بیان نمود، به نحوی که افزایش فشارهای منفذی در اثر هرگونه تاریخچه¬ی اعمال تنش¬ها را بتوان محاسبه نمود. با نزدیک شدن فشار آب منفذی به مقداری معادل فشار محصور کننده اعمال شده ماسه شروع به تغییر شکل می¬کند. چنانچه ماسه شل باشد، فشار منفذی فوراً به مقداری معادل فشار محصور کننده خواهد رسید و ماسه سریعاً شروع به تغییر شکل¬های زیادی می¬کند به نحوی که کرنش¬های برشی می¬توانند از 20 درصد نیز بیشتر شوند. در صورتی¬که ماسه بدون انسجام و مقاومت، تغییر شکل¬های عملاً نامحدودی بیابد،آنگاه گفته می¬شود که روانگونه شده است. بنابراین در هر قسمت از نهشته که شرایط فوق و تغییر شکل¬های ارتعاشی زلزله فراهم بشود،ممکن است،روانگرایی روی دهد. قسمت روانگونه شده می¬تواند در سطح یا عمق معینی از زمین قرار داشته باشد که تنها به وضعیت ماسه و حرکات ایجاد شده بستگی دارد.
لازم به ذکر است که ماسه¬های سیلتی و سیلت¬ها که بیشتر مسایل روانگرایی در آن¬ها مطرح است، اثرات امحاء فشارهای منفذی در هنگام زلزله اهمیت ندارند.
بنابراین ارزیابی روانگرایی یا تحرک دوره¬ای خاک معمولاً بر مبنای این فرض انجام می-شود که کلیه¬ی لایه¬های ماسه¬ای در هنگام تکان¬های زلزله زهکشی نشده هستند، در صورتی¬که تحت شرایط زهکشی نشده بتوان نشان داد که همه¬ی لایه¬های نیم رخ خاک، حاشیه¬ی ایمنی کافی در برابر ایجاد روانگرایی یا تحرک دوره¬ای دارند، آنگاه هیچگونه فشار منفذی اضافی ایجاد نخواهد شد، درنظر گرفتن امحاء فشارهای منفذی اضافی غیرضروری می¬شود از استدلال اخیر در تدوین روش¬های ارزیابی روانگرایی نهشته¬های خاکی استفاده می¬شود.

• عوامل ویژه¬ای که در ارزیابی روانگرایی باید در نظر گرفته شوند
پتانسیل روانگرایی هر توده¬ی خاکی با ترکیبی از ویژگی¬های خاک، عوامل محیطی و ویژگی¬های زلزله¬ی محتمل، کنترل می¬شود از جمله¬ی عوامل ویژه¬ای که در ارزیابی روانگرایی باید در نظر گرفته شوند، عبارتند از:
الف ـ ویژگی¬های خاک:
1ـ ویژگی¬های دانه¬بندی و دانه¬ها
2ـ مدول برش دینامیکی
3ـ دانسیته نسبی
4ـ ویژگی¬های میرایی
5ـ وزن مخصوص
6ـ ساختار خاک
ب ـ عوامل محیطی:
1ـ نحوه¬ی تشکیل خاک
2ـ تاریخچه¬ی زلزله
3ـ تاریخچه¬ی زمین¬شناسی
4ـ ضریب فشار جانبی خاک
5ـ عمق تراز آب
6ـ فشار محصور کننده¬ی مؤثر
ج ـ ویژگی¬های زلزله:
1ـ شدت تکان زلزله
2ـ مدت دوام تکان¬های زمین
بعضی از این عوامل را نمی¬توان مستقیماً تعیین نمود، اما اثرات آن¬ها را می¬توان با انجام آزمایش¬های بارگذاری دوره¬ای بر روی نمونه¬های دست نخورده و یا با اندازه¬گیری ویژگی-های روانگرایی خاک به وسیله نوعی روش آزمایش در جا در ارزیابی¬ها منظور نمود با درک کامل این حقیقت، روش اساسی ارزیابی شامل مراحل زیر است:
1ـ تعیین تنش¬های برشی دوره¬ای ایجاد شده توسط حرکت¬های زمین در اثر زلزله در عمق¬های مختلف توده¬ی خاک و تبدیل تاریخچه¬های غیرمنظم تنش به تعداد معادل دوره-های تنش یکنواخت با این روش شدت تکان¬های زمین مدت دوام آن و تغییرات تنش¬های برشی دوره¬ای در عمق در نظر گرفته می¬شوند.
محاسبات این مرحله می¬تواند با تحلیل پاسخ زمین (Ground Response Analys) با داشتن وزن مخصوص، مدول دینامیکی و ویژگی¬های میرایی لایه¬های خاک انجام شود. محاسبات این مرحله به نمایش تراز تنش برشی یکنواخت معادل به صورت تابعی از عمق منتهی می¬شود.
2ـ تعیین تنش¬های برشی دوره¬ای که در صورت اعمال آن¬ها به تعداد دوره¬های تعیین شده در مرحله قبل باعث روانگرایی خاک خواهند شد.
مساوی گرفتن تعداد دوره¬های اعمال تنش با تعداد تعیین شده در مرحله¬ی قبل به منظور ایجاد مشابهت با شرایط زلزله خاص در نظر گرفته شده برای تحلیل است. این مرحله برای لایه¬های مختلف در عمق¬های مختلف باید انجام شود. تعیین تنش¬های برش دوره¬ای مربوط به این مرحله از طریق آزمایش¬های آزمایشگاهی برش دوره¬ای بر روی نمونه¬های دست نخورده، تحت فشارهای محصور کننده¬ی مختلف قابل انجام است هر یک از آزمایش¬های برش ساده، دوره¬ای سه محوری برای این منظور قابل استفاده است، مشروط بر آنکه نتایج این آزمایش¬ها برای تطبیق با شرایط بارگذاری محلی به نحو مناسبی تصحیح شوند.
3ـ مقایسه میان تنش¬های برشی ایجاد شده توسط زلزله با تنش¬های مورد نیاز برای ایجاد روانگرایی، احتمال روانگرایی در قسمت¬هایی از توده خاک وجود دارد که در آن¬ها تنش¬های ایجاد شده بیش از تنش¬های مورد نیاز برای ایجاد روانگرایی باشند.
در استفاده از این تکنیک، روش¬های مختلفی برای انجام تحلیل پاسخ زمین قابل استفاده هستند و ممکن است که تحلیل¬ها در طی چند مرحله انجام شوند، تا با افزایش فشارهای منفذی، ویژگی¬های تغییر شکل خاک به تناسب تغییر یابند. در بیشتر موارد اصلاح اخیر لازم نیست، زیرا تا آستانه¬ی روانگرایی، ویژگی¬های خاک تغییر زیادی نخواهد کرد.
 آزمایش برش ساده سیکلی
در شکل شماره¬ی (1) رفتار ماسه¬ی سستی با دانسیته¬ی نسبی Dr = 50% و فشار محصور کننده اولیه با فرکانس یک دوره در ثانیه، مورد بحث و بررسی قرار گرفته است.
در مراحل ابتدایی اعمال تنش¬های دوره¬ای فشارهای منفذی در نمونه افزایش می¬یابد، اما تغییر شکل مهمی ایجاد نمی¬شود. بعد از چند دوره فشار منفذی تا حد تنش، محصور کننده¬ی قائم، افزایش می¬یابد و تنش مؤثر را صفر می¬کند، در همان زمان نمونه، شروع به تغییر شکل¬های زیادی می¬کند. تعداد دوره¬های تنش لازم برای روانگرایی نمونه بستگی به بزرگی تنش برشی و فشارمؤثر اولیه قائم، برای تحکیم نمونه دارد، در این آزمایش معمولاً شرایط بحرانی هنگامی درنظر گرفته می¬شود که نسبت فشار منفذی به 100% و کرنش برشی دوره¬ها به برسد، اطلاعات فوق در شکل آمده است.
بعد از انجام آزمایش در تعداد دوره¬های معرف زلزله، تنش برشی به دست آمده از آن تعداد دوره را بر روی نمونه رسم کرده و سپس می¬توان نسبت تنش برشی دوره¬های ایجادکننده روانگرایی برای تعداد دوره¬های معرف زلزله را به راحتی به دست آورد.
در انجام این آزمایش نکاتی وجود دارد که باید به آن توجه کرد:
1ـ انتخاب نمونه¬ای که بتواند معرف خاک مورد نظر باشد.
2ـ اجتناب از تمرکز تنش در نمونه¬ها و نگهداری تنش¬ها و کرنش¬های یکنواخت در هنگام انجام آزمایش.
3ـ به دست آمدن نمونه¬های دست نخورده.
لازم به ذکر است که در بند 3 برای تحقق این امر باید از تکنیک گران قیمت انجماد خاک قبل از نمونه¬گیری استفاده شود.
وضعیت تنش¬های اولیه¬ی نمونه در دستگاه برش ساده در شکل دیده می¬شود و دایره¬ی موهر مربوطه در شکل نشان داده شده است.
توجه کنید که حداکثر تنش برشی درنمونه در برش ساده نیست بلکه:

 آزمایش فشار سه محوری سیکلی
این آزمایش به خوبی آزمایش¬های برشی ساده¬ی سیکلی شرایط محلی را شبیه¬سازی نمی¬کند.
برای شبیه¬سازی شرایط محلی قبل از زلزله، نمونه¬ها ابتدا تحت فشار محصور کننده سه جانبه قرار می¬گیرند و تحکیم می¬شوند و سپس تحت اثر تنش انحرافی و سیکلی (دوره¬ای) قرار می¬گیرند و با استفاده از داده¬های آزمایش می¬توان مقادیر نسبت تنش دوره¬ای ایجاد کننده روانگرایی را برای تعداد دوره¬ی مورد نظر اعمال تنش، تعیین نمود.
حاصل از سه محوری

( ضریب تصحیح): Cr
(تنش همه جانبه):
مقدار تقریبی Cr در زیر نشان داده شده است (ko فشار جانبی خاک):
Cr=0.57→ko=0.4
Ko=1→Cr=1-0.9

حالت¬های مختلف در آزمایش سه محوری در اشکال قبل به صورت المان¬هایی در قسمت الف وب و ج توضیح داده شده است. اما در صورتی¬که در نمونه¬ها باریک شدگی “Necking” ایجاد شود و یا در مراحل قراردادن نمونه در دستگاه شرایط غیریکنواختی به وجود آید، نتایج غیرقابل اعتماد خواهند بود.

 اثرات دست خوردگی نمونه بر داده¬های آزمایش¬های دوره¬ای
ویژگی¬های بارگذاری دوره¬ای ماسه¬های طبیعی از عوامل زیر تأثیر زیادی می¬پذیرند:
1ـ ساختار خاک و نحوه¬ی آرایش دانه¬ها
2ـ دانسیته¬ی نسبی خاک
3ـ سمانتاسیون موجود در محل تماس دانه¬ها
مجموعه¬ی این عوامل ظاهراً تغییر کمی را در مقاومت بارگذاری دوره¬ای ماسه ایجاد می-کند. اما در ماسه¬های متراکم اثرات دست خوردگی نمونه باعث حجم و اتساع “Dilation” ماسه و شکسته شدن سمانتاسیون موجود در محل تماس دانه¬ها می¬شود و هر دوی این عوامل باعث کاهش در مقاومت بارگذاری دوره¬ای می¬شود و در نتیجه¬ی مقاومت در مقابل روانگرایی از مقدار واقعی کمتر محاسبه می¬شود و در حالت¬های فوق دایره¬ی موهر (1) از حالت¬های رسم شده، نشان دهنده¬ی ایجاد شده در خاک مورد مطالعه است.
کاربرد داده¬های آزمایش¬های بارگذاری سیکلی در ارزیابی قابلیت روانگرایی خاک
حال با ارائه¬ی یک مثال از مطالعه¬ی خسارت¬های نیگاتای ژاپن کاربرد داده¬های آزمایش-های دوره¬ای بارگذاری در ارزیابی قابلیت روانگرایی نهشته¬های خاکی روشن¬تر خواهد شد. در زلزله¬ی سال 1964 نیگاتای ژاپن در یکی از مناطق هیچگونه روانگرایی روی نداد و در منطقه¬ای دیگر روانگرایی در مقیاس وسیعی روی داد. پروفیل خاک هر دو منطقه و تراز آب زیرزمینی هر دو منطقه شبیه هم بود. بزرگی زلزله حدود 5/7 ریشتر و چشمه¬ی تخلیه¬ی انرژی آن به فاصله 50 کیلومتری از شهر بوده است و حداکثر شتاب ثبت شده در منطقه «0.16g» می¬باشد و با توجه به وضعیت خاک نیگاتا عمق بحرانی روانگرایی حدود 6 متر می¬باشد. نتایج آزمایش¬های دوره¬ای سه محوری از دو محل در جدول شماره¬ی (2) با استفاده از داده¬های ارائه شده، می¬توان پتانسیل روانگرایی در دو منطقه¬ی فوق را به شرح زیر ارزیابی نمود:
منطقه روانگونه شده: شتاب اوج زمین 0.16g است.
در عمق 6 متر

تنش دوره¬ای ایجاد شده توسط زلزله:

(ایجاد شده توسط زلزله)
زلزله با بزرگی 5/7 ریشتر معمولاً حدود 15 دوره¬ی تنش ایجاد می¬کند اما روانگرایی در این منطقه بعد از 3 دوره¬ی مهم ایجاد شده است، نسبت تنش دوره¬ای ایجاد کننده روانگرایی در سه دوره چنین است:
(مقاوم) با مقایسه¬ی مقاوم و ایجاد شده توسط زلزله نتیجه می¬شود که در این منطقه روانگرایی در مراحل اولیه زلزله روی داده است.

 آزمایش¬های محلی برای تعیین ویژگی¬های روانگرایی خاک
عوامل دیگری غیر از دانسیته¬ی نسبی ماسه نیز تأثیرات مهمی در رفتار خاک در بارگذاری سیکلی دارند، از جمله¬ی این عوامل می¬توان به موارد زیر اشاره نمود:

1ـ دانسیته¬ی نسبی
2ـ بافت خاک
3ـ سن خاک «سمانتاسیون»
4ـ ضریب فشار جانبی خاک Ko
5ـ تاریخچه¬ی زلزله خیزی منطقه
چنانچه در عوامل فوق تغییراتی ایجاد شود که موجب افزایش مقاومت در بارگذاری دوره-ای شود، مقاومت نفوذ خاک افزایش پیدا می¬کند. بنابراین منطقی¬تر است که به جای استفاده از عواملی نظیر دانسیته¬ی نسبی به عنوان شاخص مقاوم در برابر روانگرایی مستقیماً از مقاومت نفوذ استفاده شود. استفاده از هر یک از آزمایش¬های نفوذ استاندارد (SPT) و یا نفوذ مخروط (CPT) پیشنهاد شده است. مقاومت نفوذ استاندارد اندازه-گیری شده در محل به طور همزمان تأثیر ویژگی¬های مختلف خاک و فشار محصور کننده مؤثر را منعکس می¬کند. برای حذف فشار محصور کننده¬ی مؤثر از مقاومت نفوذ نرمالیزه شده N1 استفاده می¬شود N1 همان مقاومت نفوذ خاک تحت تنش سربار مؤثر یک کیلوگرم بر سانتیمتر مربع می¬باشد و مقدار آن طبق رابطه¬ی زیر در هر عمق با داشتن عدد اندازه¬گیری شده¬ی N به دست می¬آید: N1=CN.N
CN پارامتری است که به فشار سر بار مؤثر در عمق بستگی دارد و مقدار آن را می¬توان از جدول شماره¬ی 3 به دست آورد.

 آزمایش نفوذ استاندارد
در این آزمایش تعداد ضربات لازم برای فرو بردن لوله¬ی نمونه¬گیری استاندارد به میزان 30 سانتی¬متر در زمین اندازه¬گیری و به عنوان مقاومت نفوذ استاندارد ثبت می¬شود. ضربات از طریق سقوط چکش به وزن 140 پوند که از ارتفاع 76 سانتیمتر سقوط می¬کند به وجود می¬آیند و قطرهای خارجی و داخلی لوله¬ی نمونه¬گیری به ترتیب 5 سانتیمتر و 8/3 سانتیمتر می¬باشند.
همچنین (پالاسیوس 1977 و شمارتین 1976) از مطالعات تئوری و محلی انجام شده نتیجه گرفتند که نتایج آزمایش نفوذ استاندارد به عوامل زیر ارتباط جدی و مؤثر دارد:
1- استفاده از گل حفاری در مقایسه با استفاده از پوشش “Casing” برای نگهداری دیواره¬ی گمانه.
2- قطر گمانه
3 ـ استفاده از اوگر توخالی “Hollow Stem Auger” در مقایسه با استفاده از پوشش و آب.
4- تعداد دفعات پیچش طناب به دور استوانه
5- استفاده از سندان بزرگ یا کوچک
6- طول میله¬های انتقال انرژی
7- استفاده از لوله¬های غیر استاندارد
8- محدودهای از عمق که در آن مقاومت نفوذ محاسبه می¬شود.
دیگر جنبه¬های آزمایش با استفاده از روش¬ها و شرایط زیر استاندارد می¬شود:
1- استفاده از سیستم طناب و استوانه با دو بار پیچش طناب به دور استوانه برای بالا کشیدن وزنه
2- استفاده از گل حفاری
3-گمانه با استفاده از قطر کم حدود 30 سانتی¬متر
4- اندازه¬گیری مقاومت نفوذ در بین 15 تا 45 سانتی¬متر نفوذ لوله¬ی نمونه¬گیری در زمین.
این شرایط ما را به نتایج آرمانی نمی¬رساند. اما منعکس کننده شرایط رایج در بسیاری از نقاط جهان هستند.

 تفسیر داده¬های محلی و ارزیابی قابلیت روانگرایی
در منطقه¬ی نیاگاتای ژاپن مقاومت استاندارد حدود 14 ضربه برای 30 سانتی متر نفوذ در عمق 6 متری نشان دهنده¬ی شرایط مرزی روانگرایی است. با در نظر گرفتن اینکه حداکثر شتاب زمین در این زلزله حدود 0.18g و تراز آب حدود 2/1 متری پایین سطح زمین بوده است برای عمق 6 متر که عمق بحرانی روانگرایی در این منطقه است داریم:
=6*1.85=11/1ton/m2 فشار سر بارکل
=1.2*1.85+4.8*0.85=6.3 ton/m2 فشار سربار موثر
N1=CN.N
→N1=1.2*14=17 CN=1.2
در عمق 6 متر داریم: rd=0.93

بنابراین می¬توان نتیجه گرفت که در زلزله¬ای به بزرگی 5/7 ریشتر و ماسه¬ای با N1=17 در نسبت تنش دوره¬ای متوسط 19/0 دچار روانگرایی خواهد شد. با جمع¬آوری داده¬های مربوط به چند محل با حداکثر شتاب سطحی زمین معلوم و با رفتار خاک معلوم (از نظر وقوع یا عدم وقوع) تعدادی از نقاط نشان دهنده¬ی شرایط مختلف را می¬توان پیاده و سپس میان شرایط وقوع روانگرایی و عدم وقوع آن مرزی را تعیین نمود. برای نمونه یک سری از این جداول که نشان دهنده¬ی مطالعه موردی زلزله¬های مناطق چنگ و تانگ شان در شکل (6) آمده است.
 بررسی داده¬های محلی ماسه های سیلتی
در چند سال گذشته بر اساس داده¬های آزمایشگاهی دریافته بودند که ماسه¬های سیلتی در مقایسه با ماسه¬های تمیز، در اعداد(SPT) مشابه آسیب¬پذیری بسیار کمتری در مقابل روانگرایی نشان می¬دهند و آن¬ها به این نتیجه رسیدند که مقاومت نفوذ استاندارد نرمالیزه شده ماسه¬های سیلتی با D50>0.25mm معادل مقاومت نفوذ استاندارد نرمالیزه شده ماسه¬های سیلتی D50>0.15mm به علاوه 5/7 است.
 بررسی روانگرایی خاک¬های رسی
داده¬های بدست آمده از آزمایش¬های آزمایشگاهی و عملکردهای واقعی نشان داده¬اند که بیشتر خاک¬های رسی در اثر زلزله دچار روانگرایی نمی¬شوند، با این حال مطالعات اخیر در چین نشان می¬دهد که انواع معینی از مصالح رسی ممکن است در اثر تکان¬های زلزله دچار افت مقاومت زیادی شوند و معمولاً به این نتیجه رسیده¬اند که این خاک¬ها دارای ویژگی¬های زیر می¬باشند:
درصد اجزاء ریزتر از %15 > 0.005
حد روانی 35 > درصدآب< حد روانی *9/0.

عمق
79.5 686 10
137.5 1186 20
195.47 1686 30
224.45 1936 35
253.44 2186 40
369.37 3186 60

 مثال کلی برای ارزیابی پتانسیل روانگرایی
در منطقه¬ای با D50=0.2mm زلزله¬ای به بزرگی 7.5 ریشتر با ماکزیمم شتاب در سطح زمین برابر با 0.1g عمق آب در منطقه 3ft از سطح زمین قرار داردوعمق ماسه 60ft می-باشد وزن واحد حجم ماسه نیز برابر با 112lb/ft3 در حالت مرطوب و 50lb/ft3 در حالت اشباع، حال با اطلاعات داده شده عمق بحرانی برای خاک را پیدا کنید؟
حل: با استفاده از اطلاعات بالا جدولA زیر را تکمیل می¬کنیم:

از اطلاعات قبلی داریم تعداد دوره¬های اعمال تنش در زلزله¬ای به بزرگی 7.5 برابر با 20 می¬باشد NC=20 و داشتیم برای چگالی نسبی از 0 تا 50 ← Cr=0.57 و برای ماسه با D50=0.2 از آزمایش داریم.
برای 10 دوره
برای 30 دوره
→ برای 20 دوره

حال دیاگرام تنش بر حسب عمق را برای دو حالت ایجاد شده و مقاوم، رسم کرده عمق بحرانی برای وقوع روانگرایی به دست می¬آید که در مثال فوق بین 15ft تا 37.5ft می-باشد.[5]

rd Depth ft
71.6 0.98 0.1 1123.5 10
140.3 0.96 0.1 2248.5 20
206.1 0.94 0.1 3373.5 30
230.4 0.90 0.1 3939.0 35
248.4 0.85 0.1 4498.5 40
307.0 0.70 0.1 6748.5 60
جدول A

 بحث و نتیجه گیری
همانگونه که ملاحظه شد با استفاده از روابط به دست آمده از مطالعاتی که در متن تحقیق شرح آن آورده شد و کاربرد آن¬ها، در مثال نمونه¬ی بالا دیده شد، توانستیم عمق بحرانی خاک را در مقابل روانگرایی شناسایی کنیم. پتانسیل خاک را در مقابل روانگرایی در عمق¬های متعدد بدانیم و بتوانیم قبل از بارگذاری تدابیر لازم برای جلوگیری از بروز خسارت¬های احتمالی بکار ببریم و از روش¬های تثبیت لایه¬ی ماسه قابل روان شدن به کار بردن زهکشی¬های شنی یا سنگی در زیر ساختمان¬ها و ابنیه-هایی که خاک زیر پی آن¬ها مستعد روانگرائی باشد، است و از دیگر روش¬های مقابله با روانگرائی، می¬توان به حفر چاهک¬ها یا شمع¬های عمیق که تا لایه¬هائی از خاک که پتانسیل روانگرائی ندارند، ادامه می¬یابند، اشاره کرد.

والسلام
حسین قربانی فرخد- 13/3/1387

فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد

تعداد صفحات این مقاله 20   صفحه

پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید

دانلود مقاله اتمسفر زمین

اختصاصی از فی توو دانلود مقاله اتمسفر زمین دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

احتمالا اتمسفر حال حاضر زمین آن اتمسفر اولیه نیست . اتمسفر جاری ما را شیمیدانهای اتمسفر اکسیداسیون می خوانند ،در حالیکه اتمسفر اولیه را شیمیدانها اتمسفر در حال کاهش می خواندند. مشخصا گویا اتمسفر اولیه در بر دارنده اکسیژن نبوده است.
ترکیب اتمسفر
اتمسفر اولیه ممکن است مشابه ترکیب سحابی خورشیدی 0توده های عظیم گاز و گرد و غبار ما بین فواصل ستارگان راه شیری) و نزدیک به ترکیب حاضر سیاره های بزرگ گازی بوده است ، اگر چه این بستگی به جزئیات فشرده شدن سیارات از سحابی های خورشیدی دارد. آن اتمسفر در فضا گم شده بود و با گاز خارج خارج شده از پوستر و یا (در برخی از تئوریهای اخیر ) بیشتر اتمسفر ممکن است از برخوردهای دنباله دارها و دیگر مواد با فشار بخار زیاد جابجا شده است. اکسیژن موجود در اتمسفر که جزء خصوصیات ان است بوسیله گیاهان تهیه شده است. (خزه دریایی سبز – آبی و یا سیانو باکتری ) بنابراین ، ترکیب حال حاضر اتمسفر شامل 7960 نیتروژن ، 25% اکسیژن و 1% گازهای دیگر می باشد.

لایه های اتمسفر
همانند آنچه در مشکل زیر نشان داده است ممکن است اتمسفر زمین به چندین لایه مجزا تقسیم بشود.
لایه های اتمسفر زمین
تروتسفر : تروتسفر جایی است که همه آب و هواها واقع می شوند. آن منطقه بالا و پایین رفتن بسته های هوا می باشد. فشار هوا در بالای تروتسفر فقط 100% سطح دریا می باشد. منطقه حائل نازکی بین تروتسفر و لایه بعدی وجود دارد تروپوپاز خوانده می شود.
لایه ازن و استراتوسفر : در بالای تروپسوسفر ، استراتوسفر قرار دارد که جریان هوایی تقریبا افقی است. لایه نازک ازن در استراتوسفر بالایی دارای فشردگی بالایی از ازن است. که به شکل اکسیژن یافته است. وظیفه اصلی این لایه جذب اشعه ماوراء بنفش خورشید است. تشکیل این لایه یک وضعیت حساس است. از آنجایی که فقط می تواند ازن شکل گیرد و از جریان شدید اشعه ماوراء بنفش و از رسیدن آن به سطح زمین جلوگیری به عمل آورد که که اکسیژن تولید شده باشد. که این اشعه برای سیر تکاملی یک خطر محسوب می شود. در حال حاضر این نگرانی وجود دارد که ترکیبات فلئور کربن ساخته دست بشر ممکن است لایه ازن را از بین ببرد. و همچنین برای نتایج مهلکی که برای آینده زندگی بشر رخ می دهد نگرانی هایی موجود است.
مزوسفر و یونوسفر
در بالای استراتوسفر مزوسفر است و در بالای آن نیز یونوسفر (یا ترموسفر ) است که خیلی از اتمها یونیزه شده اند. (یا الکترونها را از دست داده اند و یا با آنها تقویت شده اند بنابراین دارای بار الکتریکی خالص هستند). یونوسفر خیلی نازک است اما جایی است که شفق قطبی رخ می دهد و مسئولیت جذب پر انرژی ترین فوتون ها از خورشید را بر عهده دارد. از وظایف دیگر آن انعکاس امواج رادیویی که بدان وسیله ارتباطات رادیویی دور و بر را ممکن می سازد می باشد. ساختار یونوسفر بوسیله باد ذره باردار شده خورشیدی (باد سحابی) قویا تحت تاثیر قرار می گیرند ، که به نوبت بوسیله سطح فعالیت خورشیدی کنترل می شوند. یک اندازه از ساختار یونوسفر چگالی الکترون آزاد است ، که شاخصی از میزان یونیزاسیون است. در اینجا نقشه های شمارش چگالی الکترون یونوسفر برای ماههای 1957 تاکنون موجود است. این شبیه سازی های متغیر با ماه یونوسفر را برای سال 1995 (دوره ای از فعالیت خورشیدی بالا با لکه های خورشیدی زیاد) و 1996 (دوره ای از فعالیت خورشیدی کم با لکه های خورشیدی کم ) مقایسه کنید.
چگالی الکترون : انیمیشن های مجاور تغییرات یونوسفر در ماه را در دو سال متفاوت شبیه سازی می کند.
1- (تصویر بالایی ) سال 1990 که دوره فعالیت های خورشیدی بالا با لکه های خورشیدی زیاد است(150)
2- (تصویر پایینی ) سال 1996، که دوره فعالیت خورشیدی پایین با لکه های خورشیدی کم (10) می باشد. رسم ها شمارش چگالی الکترون را نشان می دهد که شاخص مقدار یونیزاسیون در اتمسفر هستند. زردها و قرمزها یونیزاسیون بزرگتر و آبی ها و سبزها یونیزاسیون کوچکتر را نشان می دهند. به تفاوت های ذاتی متفاوت در این دو انیمیشن توجه کنید ، با یونیزاسیون جوی قوی تر در تصویر بالایی (خورشید فعال سال 1990) نسبت به تصویر پایین تر (خورشید کامل سال 1996)
تصاویر مجاور بر اساس نقشه های شمارش چگالی الکترون یونوسفر برای ماههای سال 1957 تا بحال هستند. انیمیشن های بیش تر را می توانید در راهنمای NOAA (آژانسی در ساختمان تجارت که نقشه اقیانوسها را ترسیم می کند و از منابع حیاتی آنها محافظت می کند) بیابید. به تفاوتهای ذاتی میان این دو انیمیشن توجه کنید که مرتبط با تاثیر قوی فعالیت خورشیدی روی ساختار یونوسفر زمین است.
ترکیبات اتمسفر
هوا مخلوطی از گازهای مختلف است. گر چه اتمسفر زمین ظاهرا به دلیل ماهیت گازی شکل خود بی وزن به نظر میرسداما در واقع دارای جرمی به مقدار تن می باشد. به استثنای بخار آب نسبت اختلاط گازهای تشکیل دهنده هوا تا ارتفاع 60 کیلومتری تقریبا ثابت است. حدود 99 درصد حجم هوای زمین را دو گاز عمده ازت و اکسیژن تشکیل می دهد که ازت 78 درصد ، پیکره اصلی اتمسفر زمین می باشد بعد از آن اکسیژن قرار دارد و سایر گازها فقط یک درصد حجم آن را شامل می شوند. جدول گازهای تشکیل دهنده اتمسفر را در یک هوای خشک (بدون بخار آب و آلاینده ها) به صورتهای حجمی و جرمی نشان می دهد که معمولا تقسیم بندی حجمی آن متداولتر است. اگر سهم بخار آب موجود در اتمسفر را نیز در این تقسیم بندی دخالت دهیم این نسبتها ثابت نخواهد بود زیرا دمای لایه های پایین جو همیشه در حال تغییر بوده و با رسیدن دما به نقطه میعان و تبدیل بخار به مایع ، درصد حجمی بخار آب در جو تغییر خواهد کرد. در مقیاس جهانی به طور متوسط یک درصد حجم اتمسفر زمین را بخار آب تشکیل می دهد ، اما عملا ممکن است در یک مکان ، هوا فاقد بخار آب و در نقطه دیگر تا 4 درصد بخار آب وجود داشته باشد. گر چه وزن مولکولی بخار آب از وزن سایر عناصر تشکیل دهنده جو کمتر است ، با این وجود بخار آب عمدتا در لایه های پایین جو متمرکز می باشد. بیشترین مقدار بخار آب در لایه مجاور سطح زمین بوده و با افزایش ارتفاع به شدت از میزان آن کاسته می شود. بالا بودن مقدار بخار آب در نزدیکی سطح زمین به دو علت است یکی به دلیل وجود اقیانوسها که منبع اصلی تامین بخار آب است و دیگری سرد بودن لایه های فوقانی جو که مانع از نفوذ و نگهداشت بخار آب می شود.
جالب است بدانیم که مقدار دی اکسید کربن موجود در اتمسفر زمین در طول سالهای گذشته اندکی افزایش پیدا کرده است. داده های مربوط به اندازه گیری میزان در هوا از سال 1860 تا 1950 نشان می دهد. که از سال 1900 به بعد در طی 50 سال 9 درصد بر مقدار گاز کربنیک هوا افزوده شده است.
بخشی از این افزایش به دلیل مصرف زیاد سوختهای فسیلی است که نتیجه آزاد شدن گاز است . روند افزایشی گاز در سالهای اخیر (از 1950 تا سال 2000 ) شدیدتر بوده است. که پاره ای از ناهنجاریهای اقلیمی به آن نسبت داده می شود.
ترکیب حجمی و جرمی هوای خشک
نوع گاز درصد حجمی درصد جرمی
ازت 084/78 75151
اکسیژن 946/20 15/23
آرگون 934/0 28/1
دی اکسید کربن 033/0 046/0

ساختمان و ترکیبات
جو را تشکیل از یک سری لایه جداگانه می توان در نظر گرفت که با چگونگی دمای هوا در ارتفاعات مختلف از یکدیگر جدا می شوند. برای یک جو استاندارد ، این لایه ها تقریبا به ترتیب زیر از یکدیگر تفکیک می شوند. شکل (1-1) با ضخامت های متوسط.
ورد سپهر : لایه بسیار متغیر که به طور متوسط ارتفاع آن از حدود 8 کیلومتر در قطب تا 16 کیلومتر در استوا تغییر می کند. این تغییرات تابعی از زمان و مکان می باشد.
وردایست: مرز بین ورد سپهر و پوش سپهر است که شیب تغییرات دما در آن تغییر جهت می دهد.
پوش سپهر : از مرز وردایست تا ارتفاع 47 کیلومتر.
پوش ایست: از انتهای پوش سپهر تا 52 کیلومتر.
میان سپهر : از 52 کیلومتر تا 83 کیلومتر.
میان ایست: تا ارتفاع 93 کیلومتری از سطح زمین.
گرم سپهر : از ارتفاع 93 کیلومتری به بالا.
لازم به توضیح است که لایه های فوق از نظر ضخامت و تغییرات دما تا حدودی به عرض جغرافیایی محل بستگی داشته است.
بیشترین توجه هواشناسها بر روی ورد سپهر متمرکز است زیرا اغلب فعل و انفعالاتی که ما آنها را تغییرات هوا می نامیم در این لایه صورت می گیرد. می توان گفت که تقریبا تمامی ابرها و تحقیقا تمامی بارندگیها و همچنین طوفانها در این ناحیه از جو متولد می شوند. این امر باعث شده است که ورد سپهر را کره هوا بنامند.
قسمت اعظم ضخامت جو در اطراف زمین از مخلوط گازهای دایمی تشکیل شده است که هوای خشک نامیده می شوند. هوا و دیگری نیز در جو وجود دارند که مقدار آنها متغیر است.
این مواد شامل : بخار آب ، مواد آلی و معدنی از قبیل گرد و غبار ، دود و سایر آلوده کننده هایند. هواغی خشک خالص که کاملا شفاف و بدون بو است از 78% نیتروژن ، 21% اکسیژن ، 1% آرگون و 3% دی اکسید کربن و مقداری از گازهای دیگری همچون هیدروژن ، ازن ، نئون و... تشکییل شده است.
از این گازها دایمی جو، دی اکسید کربن به علت جذب برخی از تشعشعات ساطع شده از زمین و تابش مجدد آنها به طرف زمین از اهمیت اقلیمی خاص برخوردار است. این گاز به طور پیوسته توسط سبزینه ها تنفس و توسط جانوران تولید می شوند. با سوختن برخی از مواد فسیلی ، فعالیت آتشفشانها و استهلاک خاک نیز مقادیر زیادی از این گاز تولید می شود.
بخار آب نیز که شفاف و بی بو است حجم بسیار متغیری را در جو به خود اختصاص می دهد. این حجم از تقریبا صفر در نواحی مرتفع و سرد جو تا حدود 3تا 4% حجم کل هوا در نزدیک سطح و در نواحی گرم و مرطوب تغییر می کند. از آنجا که بخار از طریق تبخیر آب در سطوح خشکی و دریا به آسمان می رود ، به ناچار در نواحی کم ارتفاع سطح زمین تجمع می یابد . اهمیت بخار آب بیشتر از آن چیزی است که درصد حضور آن نشان می دهد زیرا نه تنها باعث ایجاد ابر و بارندگی می شود بلکه مقدار زیادی از اشعه خورشید و اشعه ساطع شده از سطح زمین را جذب و یا پراشیده می کند. علاوه بر این مقدار زیادی گرما که جهت تبخیر مورد استفاده قرار گرفته است در زمان میعان دوباره در جو آزاد می شود. بنابراین می توان از بخار آب به عنوان عامل اصلی انتقال انرژی در جو نام برد. جو از طریق برخی از خواص شیمیایی و فیزیکی گازهای تشکیل دهنده خود می تواند انرژی خورشیدی تابش شده به سمت زمین را نیز کنترل کند. برای مثال گاز ازن که بیشترین غلظت را در فاصله 20 تا 35 کیلومتری از سطح زمین دارد به عنوان یک سپر محافظ در مقابل اشعه کشنده فوق بنفش خورشید عمل می کند. برخی از ناخالصی های موجود در جو نقش بسیار مهمی در تشکیل ابر و ایجاد بارندگی ایفا می کنند. این ذارت ناخالصی در هوا باعث می شوند که ذرات آب در روی آنها به مایع تبدیل شده و هسته ای برای این فرایند باشند.
لایه دیگری که در تعریف های فوق بیان نشده و از نظر مخابرات دارای اهمیت است لایه یون سپهر نام داشته و در ارتفاع بین 80 تا 400 کیلومتری قرار می گیرد. در این لایه اتمهای نیتروژن و اکسیژن با جذب طول موجهای کوتاه اشعه خورشیدی یونیزه می شوند. در نتیجه ضخامت این لایه در طول روز بیشتر از ضخامت آن در طول تاریکی است.
از نظر الکتریکی یون سپهر به سه لایه اصلی F,E,D تقسیم می شود. در هر حال ، یون سپهر اثر چندانی در تغییرات هوا ندارد و تنها تاثیری که ممکن است در زندگی روزمره ما داشته باشد اثر آن بر روی بر روی دریافت امواج رادیویی می باشد. برای توضیح بیشتر این موضوع ، استفاده از رادیو را در شب و روز مثال می زنیم. بدین ترتیب که ایستگاهی را که در شب به راحتی و وضوح دریافت می کنید. در طول روز قادر به دریافت علایم آن ایستگاه نخواهید بود. علت این در لایه F یون سپهر می باشد. بدین ترتیب که این لایه که در طول شب و روز وجود دارد مسئول بازتاب امواج AM رادیو می باشد. از طرف دیگر این امواج توسط لایه D که فقط در طول روز وجود دارد جذب می شوند. در نتیجه این امواج تنها در طول شب قادر به رسیدن به لایه F و بازتاب بر روی آن هستند.
چگالی و فشار
از آنجا که گازهای موجود در جو تراکم پذیرند با افزایش ارتفاع او در نتیجه کم شدن فشار هوا مطابق قانون هیدرواستاتیک چگالی هوا کاهش می یابد. بدین ترتیب می توان گفت که 75% جرم هوا در ناحیه ورد سپهر متمرکز است در سطح آبهای آزاد فشار استاندارد جو برابر با 2/1013 هکتو پاسکال است. البته لازم به توضیح است که نیروی ناشی از این فشار از جهات مختلف بر بدن اثر کرده یکدیگر را خنثی می کنند و در نتیجه آسیبی به بدن وارد نمی شود. با افزایش ارتفاع ، فشار هوا کاهش می یابد. (شکل 1-2)
دما
دما در ورد سپهر اغلب با افزایش ارتفاع کاهش می یابد. شیب خط در شکل 1-1 آهنگ این کاهش را نشان می دهد. از آنجایی که این شیب به دمای هوا بستگی دارد بنام آهنگ کاهش دمای محیط (ELR) معروف شده است. برای شرایط یک جو استاندارد که در آن دمای سطح C15 می باشد. ELR برای 6/5C در هر یک کیلومتر است. بدین معنی که به طور متوسط با هر کیلومتر صعود6/5C دما کاهش می یابد. لایه ورد ایست که حد فاصل بین ورود سپهر و پوش سپهر است با ELR برابر با یا کمتر معرفی می شود. در یک جو استاندارد ، موقعیت وردایست در ارتفاع 12 کیلومتری تعریف می شود ولی در شرایط واقعی این ارتفاع 12 کیلومتری تعریف می شود ولی در شرایط واقعی این ارتفاع از 16 کیلومتر در نواحی مدار گانی تا حدود 9 کیلومتر در نواحی قطبی متغیر است. گهگاه ارتفاع می افتد که در لایه های کم عمق از ورد سپهر دما با ارتفاع افزایش می یابد. این وضعیت را که در آن elr منفی است(وارونگی دما) می نامند. که اغلب در فصل زمستان و نزدیک سطح خشکی زمین در اثر تابش شبانه ایجاد می شود.

ساختمان عمودی اتمسفر
فشار اتمسفر : عبارت است از وزن ستون عمودی از هوا در بالای محلی معین و نسبت به ارتفاع کاهش می یابد. هر قدر بالاتر می رویم از سرعت رقیق شدن هوا کاسته می شود. حجم اتمسفر متراکم در جهت عمودی و حجم آن در جهت افقی یکسان نیست. طبق محاسبه روی کره ای به قطر یک متر قسمتی که مورد توجه جو شناسان است. تنها ایجاد اتمسفر متناسب می شود که معمولا آن را اتمسفر استاندارد می گویند.
درجه گرما و تقسیمات مهم اتمسفر
معمولا در عرض های متوسط از 11تا 12 کیلومتری کاهش درجه حرارت دفعتا قطع شده و گرما روبه افزایش می گذارد. آنجا یک گسستگی وجود دارد که به تروپوپوز معروف است و قسمت زیرین اتمسفر را که به تروپوسفر موسوم است محدود می کند.
تروپوسفر :
در مجاورت سطح زمین تا 2یا3 کیلومتر منحنی های حرارتی بر حسب نواحی هوایی که حکمفرماست حالات متغیری به خود می گیرند به دلیل وجود هوای آشفته این قسمت از اتمسفر را طبقه آشفته گویند زیرا در اثر مالش در روی پوشش نباتی و به خصوص در روی موانع ناهمواری ها گرد بادهای متعددی ایجاد می شود ولی در صورت آرام بودن هوا اختلاط آن نیز کمتر است و وضع منفی حرارتی در اکثر موارد به خصوص در صورت وقوع درجه حرارت معکوس که به صورت اعتای ویژه ای روی گرافیک درجه حرارت ظاهر می گردد متغیر است. طبقه زیرین در نتیجه اعمال مکانیکی گردبادها یا در نتیجه اثرات تشعشعی ناشی از پرتوافکنی زمین تحت تاثیر سطح زمین قرار گرفته طبقه جغرافیایی نامیده می شود. این طبقه در قسمت بالا به وسیله درجه حرارت معکوس ختم می شود. در این سطح آلودگی هوا گرد و غبار حاصله از خاک و قطرات زیر پوشش ابری متوقف می شوند. سطح مزبور را بطور عامیانه طبقه آلوده می نامند. به طرف بالا تا مرز تروپوسفر از اتمسفر آزاد بسیار زلال و یکنواخت تشکیل یافته است.
تروپوپز
مرز فوقانی تروپوسفر است که در عرض جغرافیایی معین سطح متوسط آن ثابت نیست و خیل کم تغییر می کند. معمولا ارتفاع آن در تابستان بیشتر از زمستان است اختلاف فصلی 1 تا5/1 کیلومتر تجاوز نمی کند ولی تغییرات ارتفاع تروپوپز در جهت نصف النهاری خیلی زیاد است به طوری که از کمتر از 6 کیلومتر در قطب تا 18 کیلومتر در استوا دیده شده است. در تروپوسفر ضخیم استوا کاهش درجه حرارت نسبت به ارتفاع بیشتر از تروپوسفر نازک قطب است. به همین علت حد متوسط درجه حرارت در سطح تروپوپز و یا در استراتوسفر زیرین نواحی استوایی نسبت به استراتوسفر زیرین نواحی قطب کمتر است. 80یا 85 درجه سانتی گراد در مقابل 45 تا 50 درجه سانتی گراد در عرض های متوسط که تروپوپز در ارتفاع 11 یا 12 کیلومتری جایگزین می شود درجه حرارت در حدود 55 تا 60 درجه سانتی گراد است. به طور کلی توزیع جغرافیایی درجه حرارت در سطح تروپوپز در جهت عکس پراکندگی آن در سطح زمین است.
استراتوسفر
این طبقه بیشتر از 60 کیلومتر ضخامت دارد و هوای روشن به خشک و بدون ابری را دارا می باشد. جابجایی هوا در استراتوسفر گاهی خیلی سریع بوده و طبقات هوا اکثرا در جهت افقی و در روی هم حرکت می کند.
رطوبت اتمسفر
در تروتروپوسفر هوا خشک نیست و پیوسته قسمت نسبتا مهمی از آب را به صورت گاز یعنی بخار آب (غیر قابل دید) دارا می باشد. از عوامل موثر در تنظیم تبخیر در مرحله اول درجه حرارت و تشعشع مستقیم آفتاب را باید در نظر گرفت به طوری که تغییر حالت فیزیکی آب مستلزم رسیدن کالری حرارت قابل ملاحظه ای است. سپس رطوبت اتمسفر در تنظیم تبخیر دخالت می کند و در نتیجه سرعت باد که موجب تهدید هوا می شود . هوا یمرطوب را جانشین هوای خشک کرده و می تواند بخار آب را آزاد نماید بالاخره فشار یکی دیگر از عوامل موثر به شمار می آید به طوری که هر قدر کم باشد تبخیر به همان اندازه بیشتر خواهد بود. تبخیر مقداری از انرژی کالریفیک را مصرف کرده و موجب سرد شدن هوا می شود در صورتی که نسیم معکوس یعنی تراکم (گذر از حالت گازی به حالت مایع ) باعث رهایی مقداری از انرژی شد. در نتیجه درجه گرما افزایش می یابد. (حرارت مخفی تراکم)
پایداری و ناپایداری در جهت عمودی
گرادیان حرارتی اتمسفر در جهت عمودی از ترکیب عوامل تشعشعی و مبادله گرما در اثر تماس و به ویژه اختلاط حاصل می شود. گرادیان حرارتی که به وسیله سوندارهای متعدد به دست می آید در تروپوسفر به خصوص در اتمسفر آزاد تقریبا ثابت است مقدار متوسط آن در حدود 5/6 درجه سانتی گراد در 1000 متر ارتفاع است. گرادیان ؟ اتمسفر ممکن است بر حسب موارد کمتر یا بیشتر از میزان سرد شدن (گرم شدن) پوسته هوایی می باشد. که در طول عمودی جابجا می شود از اختلاط درجه حرارت و در نتیجه تراکمی که بدین ترتیب حاصل می شود پایداری و ناپایداری هوا صورت می گیرد.
حرکات جانبی اتمسفر
اگر چه در نقاط مختلف کره زمین اختلافات فشار اتمسفر در جهت افقی از اختلاف فشار در جهت عمودی کمتر است ولی جابجایی افقی هوا از نظر وسعت و سرعت خود نسبت به حرکات عودی برتری دارد (به نسبت 100تا 1000بریک) چرا که وجود اندکی رطوبت در طبقه اتمسفر باعث می شود که هوا در اثر سنگینی به سوی پایداری کشیده شود.
1- میدان فشارهای اتمسفری : پراکندگی فشار در سطح کره زمین – اگر بخواهیم نقشه تغییرات افقی فشار را یعنی میدان فشار را در سطح کره زمین ترسیم کنیم باید از دو عامل مختل کننده آن صرف نظر کنیم :1- عامل ارتفاع 2- عامل نوسانات نیم روزانه فشار
عامل ارتفاع : برای این کار کافیست که کاهش فشار را میدان فشار را درارتفاعات میزان و مقدار آن بر مبنای سطح دریا محاسبه کرد.
3- که به تغییرات روزانه درجه حرارت بستگی داشته و به ویژه در نواحی بین المدارین محسوس است بدین ترتیب از روی مقادیر به دست آمده می توان ازوبار (خطوط هم فشار را در روی نقشه ترسیم کرد این بر حسب کم و زیاد بودن گرادیان فشار در جهت افقی خطوط هم فشار به هم نزدیک یا دور هستند. بسته بودن خطوط هم فشار نشان می دهد که پراکندگی فشار دما اتفاقی نیست. خطوط بسته واحدهای هم فشاری را بنام فشارهای زیاد (آنتی سکلین یا حد اکثر بارومتریک) و فاشر های کم (دپرسیون یا حداقل بارومتریک یا سکلین) تشکیل می دهند. از ترسیم خطوط هم ارزش نقشه ای مشابه نقشه توپوگرافی با منحنی های میزان به دست می آید. شکل 113
ارتفاع و ساختار اتمسفر
جو زمین ، پوشش عظیم گازی شکلی است که اطراف کره زمین قرار گرفته و حتی در سطح آن نیز نفوذ کرده است. هر قدر از سطح زمین دور شویم از غلظت هوا کاسته می شود. به طوری که غلظت هوا در لایه های انتهایی آنقدر کم می شود که جو به طور غیر محسوس با جو خورشید در هم می آمیزد. در ابتدا شدت کاهش غلظت هوا بسیار سریع است به طوری که 50 درصد جرم هوا در ارتفاع کمتر از 5/5 کیلومتری سطح زمین قرار دارد. و فقط نیمی از آنچه باقی می ماند در 5/5 کیلومتر دوم متمرکز است. به عبارت دیگر ، سه چهارم جرم هوا در ارتفاع کمتر از 11 کیلومتری سطح زمین متمرکز است. افزایش غلظت هوا در نزدیک سطح زمین ، به دلیل نیروی جاذبه زمین است. در دمای صفر درجه سانتی گراد و فشار 76 سانتی متر جیوه ، چگالی هوا در سطح زمین 3/1 کیلوگرم بر متر مکعب است. هر چند هوا در نقاط انتهایی جو به قدری رقیق است که حتی ایجاد وضعیت مشابه ان در آزمایشگاهها نیز امکان پذیر نیست. اما باز هم در چنین ارتفاعی ذارت هوا وجود داشته که به صورت غیر مستقیم قابل دیدبانی و اندازه گیری است. به همین دلیل ، ماهواره هایی که در مدارهایی به فاصله صدم کیلومتر از زمین گردش می کنند، حرکتشان به علت اصطکاک بارزات هوا کند شده و به طرف زمین کشیده می شوند. ساختار اتمسفر را می توان از دیدگاههای مختلف مورد بررسی قرار دارد . یکی از معیارهایی که بر اساس آن از نظر تغییرات هوا و اثرات مستقیم گرما بسیار با اهمیت می باشد. لایه بندی دیگری نیز در ارتباط با یونیزاسیون (Ionization) یا وجود ذارت باردار اتمی در جو انجام می گیرد. که به نوبه خود دارای اهمیت می باشد.
اما آنچه به عنوان مبنا پذیرفته شده ، همان لایه بندی حرارتی است. با توجه به محدود بودن اطلاعات ما از خصوصیات جو در لایه های فوقانی به این دلیل که سطوح بالایی هنوز تحت بررسی و تحقیق می باشد هیچ گونه تعریف و مشخصه جامعی از ساختار جو در این قسمت وجود ندارد. پایین ترین لایه جو که در برگیرنده بیشترین جرم هواست و همچنین بزرگترین ویژگی آن کاهش تدریجی هوا نسبت به ارتفاع می باشد. لایه تروپوسفر (troposphere) نام دارد. بیشترین تغییرات جوی که کاهش دما نسبت به ارتفاع مهمترین آنهاست در این لایه اتفاق می افتد. ضخامت متوسط لایه تروپوسفر حدود 11 کیلومتر است. ضخامت این لایه در قطب حداقل و در استوا به بالاترین مقدار خود می رسد. روی لایه تروپوسفر ، طبقه استراتوسفر قرار دارد که ضخامت متوسط آن حدود 23 کیلومتر است. در 3 کیلومتر مراحل استراتوسفر دمای هوا ثابت است. اما در قسمت های بالاتر ، دمای هوا با ارتفاع افزایش می یابد. لایه مزوسفر (Mesospher) در بالای طبقه استراتوسفر واقع شده و به صورتی است که در آن دمای هوا افزایش نسبت به افزایش ارتفاع به طور سریع کاهش پیدا می کند. ترموسفر (thermopher) انتهایی ترین لایه جو می باشد که در آن بار دیگر دمای هوا با ارتفاع به شدت زیاد می شود . این لایه از ارتفاع تقریبی 80 کیلومتری زمین شروع و تا 190 کیلومتری سطح زمین ادامه دارد. بدین ترتیب جو زمین از نظر حرارتی به چهار لایه متمایز تروپوسفر ، استراتوسفر ، مزوسفر ، ترموسفر تقسیم می شود. مرز بین لایه های اول و دوم ، تروپوپاز(Tropopause) ، مرز لایه لایه دوم و سوم ااستراتوپاز(stratopause) ،و مرز لایه های سوم و چهارم ، مزوپاز (Mesopoause) نام گرفته است. مزوپاز محلی است که پایین ترین دما را دارا می باشد.
همانطور که گفته شد ، برای جو زمین نمی توان انتهای مشخصی قایل شد اما در ارتفاع 190 کیلومتری که به عنوان انتهای لایه تروموسفر ذکر شد حدودی است که در عمل از آن استفاده می شود و گرنه لایه ترموسفر یونیزه بوده و محتوای ذرات باردار اتمی است. قسمت های پایین ترموسفر از نظر وجود ذرات باردار غنی است. به طوری که یک لایه مشخص مشخص یونیزه را در این قسمت تشکیل می دهد. ارتباطهای رادیویی راه دور از طریق انعکاسهای یک یا چندگانه تابشهای موج کوتاه از لایه های یونیزه مذکور امکان پذیر می گردد. آن قسمت از لایه های فوقانی جو که محتوای مقدار زیادی ذرات باردار (یون) است ، یونسفر (Unosphere) نام گرفته است. ترکیب گازهای هوا تا ارتفاع 70 کیلومتری کاملا یکنواخت و همگن است. اما بالاتر از این ارتفاع علاوه بر ساختار فیزیکی که در شکل 1-6 نشان داده شده ، لایه بندی دیگری نیز بر اساس گازهای موجود در جو وجود دارد که در شکل 1-7 نشان داده شده است.

فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد

تعداد صفحات این مقاله  34  صفحه

پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید

دانلودمقاله آب

اختصاصی از فی توو دانلودمقاله آب دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

مقدمه :‌
آب یکی از فراوانترین ترکیبات زمین بوده و از آن به عنوان بزرگترین حلال شیمیایی یاد شده است آب یکی از اساسی ترین تشکیل دهنده بافتهای بدن می‌باشد و یکی از پایدارترین ترکیباتی است که در طبیعات یافت می شود و به عنوان ضرورترین عامل حیات و فیزیولوژی بدن شناخته شده است بدون آب کلیه اعمال حیاتی انسان متوقف خواهد شد. تعجب آور نیست که این منبع حیات بخش در تمام ادوار جای مهمی در افکار بشر دارا بوده و بر اساس شواهد موجود همواره اولین زندگی های قبیله ای و گروهی در کنار جریانهای آب بوجود آمده است و شعرا و نویسندگان بطرق مختلف در نوشته های خود درباره آب و زیبائیهای آن مطالبی نگاشته اند. آب نقش اصلی رساندن مواد غذایی به بافتها و سلولها و دفع سموم بدن و همچنین رساندن مواد غذائی اخذ شده از خاک به وسیله ریشه گیاهان را عهده دار است. آب با تمام خصوصیات فوق به عنوان مهمترین عامل انتقال بیماری بوده زندگی و حیات بعضی موجودات آبی مثل ماهی که شاید مهمترین عامل تأمین گوشت انسانها می‌باشد به آن مربوط می شود. از آب به عنوان خون رگهای سیاه زمین نامبرده اند و آن را بزرگترین و ارزانترین وسیله شستشو و زدودن کثافات دانسته اند.
در حدود 58 تا 66 درصد وزن بدن یک انسان را آب تشکیل می‌دهد که به طور غیر یکنواخت در تمام بدن پخش شده است، میزان آب موجود در بدن انسان به حسب سن و مقدار چربی متغیر است برای اطلاع از آب موجود در بدن بهتر است به ارقام زیر توجه کنیم:
آب موجود در بزاق 5/99 درصد، خون 79 درصد، بافت قلب 79 درصد، ریه 79 درصد، پوست 72 درصد، چربیهای بدن 30 درصد، ماهیچه ها 76 درصد، پوست 72 درصد، بدن ماهیها 76 درصد و دانه های گیاهی 10 تا 95 درصد تعیین گردیده است.
از نظر اطلاع از آب موجود در مواد غذایی کافی است بگوئیم که مارچوبه 88 درصد، کنگر 85 درصد، بادنجان 92 درصد، کرفس 94 درصد، قارچ 75 درصد و کلم 90 درصد آب دارند. به علاوه آب در بعضی ترکیبات معدنی به صورت (آب تیلور) دیده می‌شود مانند ، یا ، اکثراً آبهای تیلور در 100 درجه سانتی گراد از بین خواهد رفت.
آب در کلیه شئون زندگی مثل آشامیدن عمل آوردن محصولات کشاورزی- بگردش در آوردن صنایع مسائل تفریحی، تولید نیرو، پرورش موجودات آبی که برای انسان جنبه غذائی دارد و بسیاری موارد دیگر مورد استعمال دارد. به همین دلیل وجود آب در هر اجتماعی به هماناندازه که در بالا بردن سطح بهداشت عمومی دخالت دارد موجب پیشرفت کشاورزی و صنعت نیز خواهد گردید.
جهت اهمیت مصارف آب در صنایع، کافی است اشاره کنیم که صنایع در سال 1965 در دنیا سالانه 200 میلیارد متر مکعب آب مصرف می کردند که در سال 2000، این رقم به 2000 تا 3000 میلیارد متر مکعب رسیده است. تنها حدود 35 درصد آب مصرفی در صنایع دنیا به صورت فاضلابهای صنعتی به محیط زیست تخلیه می گردد و میزان آلودگی این فاضلابها از نظر BOD معادل یک اجتماع شهری 350 میلیون نفری است.
اگر توجه کنیم که هر گاو روزانه 7 تا 12 گالن، هر گوسفند 1 تا 4 گالن، هر اسب 8 تا 13 گالن و بالاخره هر یکصد مرغ 8 تا 10 گالن آب مصرف می نمایند باید حیوانات را هم جزو مهمترین مصرف کنندگان آب به حساب آوریم، مخصوصاً توجه داشته باشیم که حیوانات لازم است از آبی با کیفیت آب آشامیدنی برای انسان استفاده کنند زیرا اکثر حیوانات به همان اندازه انسان در برابر آلودگی های آب آسیب پذیرند.
گرچه آبی که برای آشامیدن بکار می رود در مقایسه بات مصرف آب در کشاورزی و صنعت ناچیز است ولی کیفیت آن در مقایسه با آبهای زراعی و صنعتی باید از کیفیت بسیار خوبی مخصوصاً از نظر عاری بودن از عوامل بیماری زا برخوردار باشد انسان در حالی که روزانه در حدود 2 تا 5/2 لیتر آب می آشامد و اینقدر آب حداکثر 1/3 درصد وزن هر فرد را تشکیل می‌دهد نباید تنها به عنوان عامل رفع تشنگی تلقی گردد بلکه همین مقدار کم آب به علت داشتن املاح محلولی که بعضی از آنها در مقادیر جزئی هستند اثرات فیزیولوژیکی مهمی در بدن دارند می تواند به عنوان عامل تغذیه باشد و گاهی حالت پیشگیری در مورد بعضی ناراحتی ها مثل جلوگیری از پوسیدگی دندان دارا باشد چه بسا اتفاق می افتد که بعضی از املاح محلول آب را در صورت فقدان ناچاریم به صور دستی به آن اضافه نمائیم.
کیفیت آب که شرح مبسوطی دارد و معانی گوناگونی از آن قابل تصور است در برگیرنده این معنی است که هر مصرفی از آب به کیفیت خاصی نیاز دارد و به اصطلاح برای هر مصرفی استانداردهای معینی تدوین شده است. بندرت می توانیم از یک منبع تمام احتیاجات را حداقل بدون انجام نوعی تصفیه تأمین کنیم و همانطور که گفته شد تمام مصارف تحت الشعاع مصارف بهداشتی آب به وسیله انسان می‌باشد.
با توجه به موضوعات بالا دو موضوع زیر از زمانهای قدیم فکر انسان را به خود مشغول داشته است:
1-حفاظت و اصلاح کیفیت منابع آب موجود
2-استخراج و انتقال آب از نقاط دور برای رفع نیازمندیها.
اشاره می نماید در بخش پنجم شرح مفصلی در مورد کیفیت آب آشامیدنی و در بخش نهم و دهم اشارات زیادی در کیفیت آب برای مصارف صنعتی و کشاورزی خواهیم داشت لذا در این مقدمه مختصر به منظور جلوگیری از اطاله کلام از ذکر مجدد خواص شیمیایی آبها خودداری می گردد.
جستجو و مطالعه درباره آب که منشأ حیاتاست و پیدایش موجودات از آن آغاز گردیده است و زندگی بدون آن امکان پذیر نیست از قدیم الایام مورد توجه انسان بوده و چون آبهای طبیعی به طور مستقیم و غیر مستقیم در اثر فعالیتهای حیاتی او در معرض شدیدترین آلودگی ها قرار داشته است لذا موضوع حفاظت آبها و احیاناً رفع آلودگی آنها همیشه مدنظر انسان بوده است. اگر توجه کنیم که همه ساله به علت تلف شدن انسانها و یا بیماری آنها در اثر عوامل آلوده کننده آب چه مقدار ساعت کار تلف می‌شود، اهمیت جلوگیری از آلودگی روشن تر خواهد شد. از این روستکه مهمترین عامل توسعه بهداشت محیط را در تمام دنیا فراهم نمودن آب سالم و در دسترس قرار دادن آن می دانند. با تمام تلاش که برای تأمین آب اجتماعات در دنیا به عمل آمده و شاید مبالغ گزافی در این زمینه سرمایه گذاری گردیده هنوز اجتماعاتی هستند که آب کافی حتی برای آشامیدن ندارند.
بر اساس آخرین آمار سازمان بهداشت جهانی در هر 24 ساعت 13000 نفر کودک زیر یک سال در دنیا در اثر بیماریهائی که ناقل آن آب بوده تلف می شوند.
همانطور که دهه 1960 را دهه فضا نامیدهاند دهه 1970را نیز دهه مبارزه با آلودگی‌ها گفته اند زیرا در این دهه است که تمام آلودگی ها علیه انسان بسیج شده اند و زندگی او را با مشکلاتی مواجه ساخته اند. انسان که در محیط زندگیش با آب و هوا تماس دارد و بدون وجود آنها قادر به ادامه حیات نیست متأسفانه تمام دورریختنیهای حاصل از فعالیتهای حیاتی خود را به این دو محیط تخلیه می نماید و باعث مسمومیت شدید محیط زندگی می گردد.
جهت اطلاع از عظمت و اهمیت آلودگیهای محیط مخصوصاً آب از طریق فاضلابها، کافی است اشاره کنیم که هر متر مکعب فاضلاب خام در تخلیه به جریانهای آب ممکن است تا 40 متر مکعب آب خوب را به شدت آلوده نماید. گاهی اوقات تخلیه فاضلابهای صنعتی به حدی باعث آلودگی آبها می شود که حتی روشهای معمولی تصفیه آب قادر به حذف آلودگی ها نیست.
اقتصاد و صنعت در تمام دنیا با سرعت سرسام آوری در حال رشد بوده و رشداقتصادی توأم با افزایش جمعیت نیز می‌باشد. بالا رفتن سطح بهداشت عمومی همگام با افزایش سریع جمعیت بیش از پیش باعث محدود شدن منابع شده اند، بطوریکه حتی بعضی اجتماعات پیشرفته با ناکافی بودن آب مواجه شده اند. انسان اشتباهات زیادی در مصرف و نگهداری آب مرتکب می شود که مهمترین آن آلوده ساختن آن است. متأسفانه کاربرد ترکیبات جدید شیمیائی در صنایع و همچنین مصرف مواد گوناگون در باروری زمینهای کشاورزی و مبارزه با آفات نباتی و تخلیه تمام این مواد به جریانهای آب یا زیرزمین باعث پیچیدگی شدیدتر آلودگی آبها گردیده و مخارج تصفیه و تهیه آب با استاندارد مورد نیاز از آبهای آلوده را به مقدار زیادی بالا برده است و حتی اتفاق افتاده که بعضی از این مواد در روشهای معمولی تصفیه آب قابل جدا شدننیستند و این خود محدودیتی در مصرف آب به وجود آورده است.
با توجه به آنچه که تا به حال گفته شد می توان آب را مهمترین و عمده ترین وسیله آسایش و راحتی انسان تلقی نمود. بنابر تحقیقات زیست شناسی حیات اولیه از آب پدیدار گشته است و همانطور که قبلاً گفتیم همین اب موجد حیات در اثر آلودگی می‌تواند از بین برنده حیات باشد. تمام مسائلی که مربوط به خواص آب بیان گردید در آیه کریمه و جعلنا من الماء کل شئی حی نهفته است. تمام ادیان آسمانی بخصوص اسلام دستورات اکیدی در جلوگیری از آلودگی آبها داده اند و حتی مسلمانها از آب دهان اندخاتن در منابع منع شده اند.
طبق نظریه لاپلاس آب با پیدایش زمین به وجود آمده و بابلیها و مصریان قدیم پیدایش اجسام را در عالم به علت وجود در قوه مذکر و مؤنث در آب می دانستند و معتقد بودند وجود این دو قوه در ترکیب آن دو عالم را به وجود آورده است. هندیان می گفتند زمین مانند تخم مرغی در آب شناور است. دردمکریت آب را یکی از عناصر اربعه دنیا که همه چیز از آنها بوجود می آید می گفتند.
در مورد آب شناسی نیز ملل و اقوام قدیم اطلاعاتی داشتند کما اینکه مصریها از رود نیل برای حاصلخیزی زمینهای اطراف آن استفاده می کردند و یا در ایران باستان با زهکشی مصنوعی کشاورزی را توسعه می دادند و یا برای استفاده بیشتر از آب رودخانه‌ها سدهائی که آثارشان هنوز هم موجود است بر روی آنها می ساختند و یا همانطور که در کتب معتبر نوشته شده مخترع قنات در دنیا ایرانیها بودند.
در آغاز برای مطالعه خواص آب از علائم ظاهری آن استفاده می شد و یا از خاصیت پرورش موجودات زنده مثل ماهی به خواص آب پی می بردند ولی با پیشرفت زمان مطالعات علمی تری جهت بررسی خواص آب متداول گردید تا بالاخره در قرن 19 با پیشرفتهای شگرف زمین شناسی و شیمی برای مطالعه خواص آب از روشهای علمی استفاده کردند و با کشف میکرب آب نه تنها از نظر شیمی بلکه از نظر میکربی نیز مورد مطالعه قرار گرفت.
در دوره هخامنشی برای رعایت بهداشت فقط از آب جوشیده به عنوان شرب استفاده می نمودند و در تخت جمشید آثاری که دال بر جمع آوری فاضلاب باشد به دست آمده است. مصریان قدیم در 4000 سال قبل از میبلاد روش استفاده از زاج را برای تصفیه اب می دانستند. مهمترین خواص فیزیکی آب که شاید آن را در مقایسه با سایر اجسام برتر نموده به قرار زیر هستند:
1-بالا بودن وزن مخصوص آب در 4 درجه سانتیگراد که برابر یک است و از تمام اجسام در این درجه حرارت بالاتر است. وزن مخصوص آب واحد مقایسه برای اندازه گیری وزن مخصوص سایر اجسامست.
2-بالا بودن گرمای ویژه آب.
3-هدایت حرارتی زیاد آب.
4-حلالیت زیاد آب در برابر سایر اجسام.
5-انبساط آب در حال انجماد.
بالا بودن وزن مخصوص آب در 4 درجه سانتیگراد از سایر اجسام و کم شدن آن در سرما و انبساط آن در انجماد این نتیجه را می‌دهد که یخهای سطحی اقیانوسها و دریاها نتوانند به اعماق آنها فروشنده و باعث تلف شدن موجودات آبی گردند. سرد شدن آب در زمستان و گرم شدن سریع آن در تابستان در تنظیم حرارت کره زمین اثر فراوان دارد.
برای اولین بار کاوندیش تعیین نمود که آب از هیدروژن و اکسیژن تشکیل یافته و لاوازیه آب را از ترکیب مستقیم این دو عنصر بدست آورد. مطالعات این دو توسط Meusnier ادامه و معلوم گردید که آب دو گرم هیدروژن و 16 گرم اکسیژنم دارد. در 1900 Sutherland سه نوع ترکیب مولکولی به صورت یا منوهیدرول و یا دی هیدرول و یا تری هیدرول به دست آورد. بنابراین قبول کرده اند که فرمول آب باید به صورت باشد که ممکن است n در آن 1-2-3-4 باشد این تجمع مولکولی در اثر پولاریته مولکولها حاصل می شود. در این حال مولکوهای آب یکدیگر را در خلاف جهت قطب جذب کرده و دو یا 3 مولکول به هم می چسبند.
علت دیگر تجمع مولکولی آب وجود اتصالات هیدروژنی بین مولکولهای آن است. اتم هیدروژن می تواند با بیش از یک مولکول از همان جسم ترکیب شود. این خاصیت هیدروژن به علت از دست دادن تنها الکترون لایه خلرجی خود و ایجاد باند هیدروژن با اجسام الکترونگاتیف است.
در خاتمه فصل بد نیست، به گفته: موریس و این برگر که در مورد تخریب تمدنها در اثر آلودگی های محیط زیست بصورت زیر بیان شده است. اشاره نمائیم:
تمدنها نابود خواهند شد نه به علت یک بلای آسمانی تا فاجعه ناگهان، مانند جنگ هسته ای، بلکه در اثر غوطه ور شدن و خفگی تدریجی در کثافات و دورریزهای خود انسان.
تأمین و توزیع آب در کشورهای در حال توسعه مسائل مهمی را بوجود آورده است و دولتها را واداشته تا مبالغ عظیمی پول را در راه تأمین آن سرمایه گذاری نمایند، این موضوع بخصوص در کشورهای که دارای نقاط لم یزرع و نیمه خشک هستند حالت جدی تری بخود گرفته. حتی موضوع بحث سمینارهای منطقه ای بوده است.
در کشورهائی مثل ایران که تقسیم آب به علت شکل خاص سرزمینهای آن بصورت غیر یکنواخت توزیع گردیده است باید سعی شود با اتخاذ بهترین و مدرن ترین روشهای علمی و فنی آبهای موجود را استخراج و طبق قوانین عادلانه ای در دسترس عموم قرار داد.

فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد

تعداد صفحات این مقاله   63 صفحه

پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید

دانلودمقاله چدن های پر آلیاژ

اختصاصی از فی توو دانلودمقاله چدن های پر آلیاژ دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

مقدمه
نخستین خانواده چدنهای پر آلیاژ که بیشترین اهمیت را کسب کردند چدنهای نایهارد بودند با زمینه مارتنزینی، کاربیدی، کربن در آنها از 5/2% تا 6/3% متغیر می‌باشد. در این چدنها تشکیل عنصر اساسی است که به منظور به تعویق افتادن تشکیل پرلیت است و کاهش سرعت بحرانی سرد شدن در رنج 3/3% تا5/0 به کار می‌رود که نتیجتاً مارتزیت به همراه مقداری آستیت باقیمانده در زمینه ساختار به وجود می‌آید. کروم در رنج %5/3 – 4/1% اضافه می‌شود، برای حصول اطمینان از اینکه مازاد کربن آلیاژ به جرم کاربیدهای پایدار می‌سازد و همچنین از خاصیت گرافیت زایی نیکل نیز جلوگیری به عمل می‌آید. ترکیب کاربیدها به علاوه مارتنزیت زمینه‌ای با مقاومت سایشی خوبی ایجاد می‌کند. تعیین درصد عناصر آلیاژی در چدنهای نایهار بستگی دارد به ابعاد قطعه و خواصی که از آن انتظار می‌رود. زمانیکه مقاومت سایشی خوب و ضربه‌پذیری پایین مورد نظر باشد کاربیدهای درشت‌تر انتخاب شده و نتیجتاً درصد کربن بین 6/3 -3/3% انتخاب می‌شود و زمانیکه قطعه در معرض بارهای ضربه‌ای قرار می‌گیرد کربن بین 2/3-7/2% متغیر خواهد بود. درصد عناصر بستگی به سرعت سرد شدن و ضخامت قطعه دارد برای قطعات با ضخامت 1 تا 2 اینچ سیکل بین 2/4 – 4/3% برای به تعویق انداختن در تبدیل پرلیتی و اطمینان از تبدیل کامل مارتنزیتی ضروری است. چنانچه ضخامت قطعه بالاتر باشد نیکل از 5/5 – 4% مورد استفاده قرار می‌گیرد تا پرلیت تشکیل شود.
در نایهارد نوع II چنانچه درصد نیکل پایین باشد پرلیت تشکیل می‌شود و چنانچه مقدار نیکل زیاد باشد به پایداری استنیت کمک می‌کند. تفاوت اصلی در بین 4 آلیاژ چدنهای نایهارد در کاربردد آنهاست. در جدول زیر که بر اساس ASTM است مشخصات کلی این 4 کلاس متفاوت نایهارد با هم مقایسه شده است:
M5% %cr % Ni %mn %si %T.c Tape Specify no Specifying body
Min 4/1 5/3 3 A A532
Fe3c

(fecr)7c3

Astm
Max 1 4 5 3/1 8/0 6/3
Min 4/1 5/3 5/2 B
Max 1 4 5 3/1 8/0 3
Min 1/1 7/2 9/2 C
Max 1 5/1 4 3/1 8/0 7/3
Min 7 5 1 5/2 D
Max 1 11 7 3/1 2/2 6/3
مقاومت به ضربه نوع D بسیار بالاتر از سه مورد قبل (A, B, C) می‌باشد. SI در آن بالاست و نقش کمک کردن به تشکیل کاربید را تسریع می‌کند چون حلالیت کربن در گاما را کاهش می‌دهد. چدنهای نیکل- سخت بوفور در عملیات خرد کردن، پودر کردن، نورد کردن، و حمل مواد به کار برده می‌شوند. دو گروه عمده چدن نیکل سخت وجود دارند، چدنهای با 4% نیکل و چدنهای با 6% نیکل و 9% کروم که معمولاً به نیکل سخت 2 و 4 موسوم‌اند. نوع 2 چدن نیکل سخت شامل کاربیدهای یوتکتیکی M3C لدبوریتی است و بنابراین دارای چقرمگی کمی است در صورتیکه نوع 4 چدن نیکل سخت عمدتاً شامل کاربیدهای ناپیوسته M7C3 است و در نتیجه چقرمگی نیکل سخت 4 بیشتر است. چدن نیکل سخت نوع 2 چقرمگی کمتری دارد عمدتاً در تولید غلطکهای فلز کاری مورد استفاده قرار می‌گیرد.
متالورژی و کاربرد چدنهای نیکل- سخت نوع 4 تقریباً مشابه چدنهای پرکروم است. اما مشاهده شده است که در کاربردهای خاص مانند گلوله‌های آسیاب و جدار پوسته آسیابهای سیمان با قطر زیاد که قطعات ریختگی در آن هم تحت سایش و هم ضربات مکرر سنگین قرار دارند نیکل سخت 4 مقاومت لازم برای شکست را ایجاد نمی‌کند. به طور کلی مقاومت شکست چدنهای پرکروم بیش از چدنهای نیکل سخت 4 است. مشخصه‌ای که سبب ارجحیت بارز چدنهای نوع نیکل سخت 4 در مقایسه با چدنهای پرکروم می‌شود قابلیت سختی‌پذیری عالی آن است.
محدودیت استفاده از این نوع چدنها مخصوصاً در نوع 2، مربوط به شبکه پیوسته کاربید آهن می‌شود که دانه‌های آستینت رادر خود احاطه کرده است و باعث تردی آن می‌گردد. همچنین در مقاطع ضخیم این نوع چدنها را نمی‌توان تولید نمود زیرا امکان به وجود آمدن گرافیت آزاد و کاهش مقاومت به سایش وجود دارد. دیگر اینکه سختی فاز کاربید آهن از کاربیدهای آلیاژی کمتر است. سمانتیت یا کاربید آهن را می‌توان با کاربیدهای دیگر جایگزین نمود به این طریق این امکان وجود دارد که چدنی تولید نمود که فاز کاربید آن از سمانتیت سخت تر بوده و از نظر ساختاری نیز خواص مکانیکی بهتری را عاید نماید.
ساختمان سطح مقطع و تاثیر آن روی خواص مکانیکی:
عواملی که روی خواص این گونه چدنها مخصوصاً بر روی سختی ضربه‌پذیری آن اثر می‌گذارند عبارتند از:
1- نوع کاربید
2- شکل و اندازه کاربیدها
3- اندازه دانه‌ ها
4- ساختمان زمینه
فازهای کاربیدی در چدنهای نیکل سخت
ترکیب شیمیایی تمام چدنهای نیکل – سخت طوری انتخاب می‌شود که بیشتر ساختار به صورت کاربید یوتکتیک و آستنیت جامد شود. مقدار کاربید یوتکتیک که تشکیل می‌شود و نیز ساختار زمینه به ترکیب شیمیایی چدن بستگی دارند.
تفاوت بین ساختار کاربیدی در انواع 2 و 4 چدنهای نیکل – سخت در شکل زیر نشان داده شده است.

چدن نیکل – سخت نوع 2 دارای ساختار لدبوریتی خاصی است که در آن کاربید M3C در برابر زیر ساختار پیوسته حضور دارد. ساختار کاربیدی علاوه بر اینکه محل مساعدی برای شروع ترک است مسیر بهتری برای اشاعه ترک نیز است. بر عکس چدن نیکل سخت نوع 4 دارای ساختار یوتکتیکی است که در آن کاربیدهای نوع M7C3 به طور ناپیوسته حضور دارند. مزیت این نوع ساختار کاربیدی این است که گر چه کاربید M7C3 به اندازه M3C ترد است ولی ترکهایی که در آن ایجاد می‌شوند قبل از این که وارد زمینه به مراتب نرمتری شوند نمی‌توانند خیلی اشاعه پیدا کنند و به این دلیل چدن نیکل- سخت نوع 4 مقاومت به وضوح بیشتری به شکست دارند تا نوع چدن نیکل سخت 2.
کاربیدهای نوع M7C3 نسبت به کاربیدهای M3C از سختی بیشتری برخوردارند ضمن این که کاربیدهای نوع M7C3 ساختار ظریفتر را ایجاد می‌نماید که منجر به سختی‌پذیری بهتر می‌گردد. کاربیدهای M3C عموماً دارای شبکه پیوسته هستند که باعث می‌شوند در مقایسه با کاربیدهای M7C3 ضربه‌پذیری و سختی کمتری داشته باشند.
تمام عناصر آلیاژی موجب افزایش درصد حجمی فاز کاربید در چدنهای نیکل – سخت می‌شوند. اما تاثیر این عناصر در مقایسه با اثر خود کربن جزئی است. دامنه حجمی کاربید در نوع 4 چدن نیکل- سخت کلی چدن‌های نیکل- سخت دخالت دارد.
تاثیر شکل و اندازه کاربیدها
معمولاً ریزتر بودن کاربیدها و یک‌نواختی آنها نیز خواص ضربه را بهتر می‌کند لذا استفاده از روشهای انجماد سریع و اضافه کردن پاره‌ای مواد تلقیحی نظیر فرونیتانیوم یا فروکروم کربن به ذوب می‌‌تواند ساختاری ظریفتر و یکنواخت‌تر را ترغیب نماید. البته اخیراً با روشهای دیگری نظیر عملیات حرارتی خاص و یا کنترل ترکیب آنالیز توانسته‌اند شکل کاربیدها را نیز کنترل نماید.
اندازه دانه‌ها
هر قدر اندازه دانه‌ها کوچکتر باشند مقاومت به ضربه را بهبود می‌بخشد.
ساختمان زمینه:
ساختار زمینه توسط آلیاژی کردن صحیح قطعه با توجه به اندازه آن کنترل می‌شود. این چدنها درحالت ریخته شده فاقد گرافیت بوده و دارای ساختار شامل کاربیدهای یوتکتیکی با زمینه‌ای که آستنیت در آن غالب است می‌باشند. در صورتیکه عناصر آلیاژی به مقدار کافی موجود نباشند ممکن است به جای آستنیت مقادیری پرلیت نرمتر یا گرافیت به وجود آید. انجام عملیات آلیاژی کردن سبب ایجاد مقادیر زیادی آستنیت باقیمانده بعد از عملیات حرارتی می‌شود. به منظور ایجاد حداکثر سختی و مقاومت به سایش عملیات حرارتی انجام می‌شود تا زمینه‌ای با ساختار مارتنزیت فاقد آستنیت باقمیمانده ایجاد شود. بهترین ترکیب شیمیایی به ابعاد قطعه زیختگی و خواص مورد نظر بستگی داشته و معمولاً در دامنه زیر قرار دارد:
کربن 3/3-6/2%
سیلیسم 2-5/1%
منگز 8/0-6/0%
کروم 9-8%
نیکل 5/5-8/4%
مولیبدن 1-5/0%
با در نظر گرفتن این مطلب که %si + 0/3 % Cr از 1/4 بزرگتر است. مطمئناً توسط این ترکیب به جای کاربیدهای لدبوریتی، کاربیدهای ناپیوسته تشکیل می‌شوند.
علاوه بر کاربیدها آنچه خواص مکانیکی این نوع چدن را تحت تاثیر قرار می‌دهد مابقی ساختار است. جهت حصول بهتر مقاومت سایش بهتر است زمینه مارتنزیتی به دست بیاید منتهی محدودیتهای نظیر عدم اطلاع دقیق از نحوه خروج حرارت از قطعه و تاثیر تغییر ضخامت و ترکیب شیمیایی و ... باعث عدم توفیق ریخته‌گران در به دست آوردن زمینه مارتنزیتی می‌باشد. مشکل این است که در هنگام سرد کردن تبدیل آستنیت به پرلیت صورت گرفته و حضور پرلیت در جوار کاربید به شدت از مقاومت فرسایشی قطعه می‌کاهد و کروم به تنهایی برای جلوگیری از این تحول کافی نمی‌باشد لذا از عناصر آلیاژی مولیبدن، مس و نیکل جهت کاهش سرعت بحرانی سرد شدن می‌توان استفاده نمود.
مساله دیگر این است که به دلیل حلالیت زیاد کربن در آستنیت امکان باقی ماندن مقداری آستنیت باقی مانده تا درجه حرارت محیط وجود دارد. در مورد آستنیت باقیمانده دو نظر وجود دارد: در حالیکه صرفاً مقاومت سایشی مطرح است و ضربه وجود ندارد آستنیت باقیمانده نامطلوب تلقی می‌شود زیرا سختی مجموعه کمتر می‌شود و در مواردی که سایش توام با ضربه شدید وجود دارد کار سختی در لایه تماس صورت گرفته در حالی که میان قطعه دارای انعطاف بیشتری است در چنین صورت وجود مقداری آستنیت باقی مانده مجاز خواهد بود که مقدار آن باید زیر 5% باشد.
اثر عناصر آلیاژی
کربن: سختی به مقدار زیاد توسط مقدار کاربیدهای موجود، که خود به مقدار کربن بستگی دارد کنترل می‌شود. در کاربردهایی که حداکثر سختی و مقاومت به بارگذاری ضربه‌ای از اهمیت ثانوی برخوردار است از کربن به مقدار 3/3% استفاده کرد ولی در جایی که ضربات تکراری اعمال می‌شود باید مقدار کربن در دامنه 6/2 تا 9/2 باشد. جدول زیر اثر مقدار کربن را بر عمر سختی ناشی از ضربه در چدنهای نیکل سخت نوع 4 نشان می‌دهد.
مقدار کربن % عملیات حرارتی عمر خستگی – ضربه‌ای (تعداد ضربات)
48/3 8 ساعت –0c800 سرد شدن در هوا 648
01/3 8 ساعت –0c800 سرد شدن در هوا 1670
90/2 8 ساعت –0c800 سرد شدن در هوا 3728
60/2 8 ساعت –0c800 سرد شدن در هوا 4590

چقرمگی تحت ضربات تکراری (عمر خستگی ضربه‌ای) بر حسب تعدا ضربات لازم برای شروع شکست در یک گلوله چدنی نیکل سخت به قطر mm60 که مکرراً از ارتفاع m7 بر روی یک سندان فولادی شیب‌دار می‌افتد ارزیابی شده است.
جهت حصول حجم مناسب از کاربیدهای m7c3 و ایجاد سختی‌پذیری لازم در چدنهای نایهارد مقدار آن
Grade 2A Bs2/3 – 7/2% و B2 Grade Bs% 6/3 -2/3 انتخاب می‌شود. ازدیاد کربن باعث ازدیاد مقدار کاربید شده که سختی قطعه را افزایش می‌دهد و همچنین تردی را نیز زیادتر می‌کند. در مقادیر ماقبل یوتکتیک (اگر مقدار کربن یوتکتیک برای 7% کروم حدود 2/3 است) ابتدا مذاب آستنیت جدا شده در تحول یوتکتیک مابقی ذوب به کاربید m7c3 و آستنیت تبدیل می‌شود که نهایتاً زمینه دارای کاربیدهای محصور در زمینه آستنیت است. در حوالی کربن یوتکتیک ساختمان یکنواختی از کاربید m7c3 و آستنیت یوتکتیکی ظاهر می‌شود اما چنانچه مقدار کربن بیشتر از یوتکتیک باشد از مذاب کاربیدهای m7c3 جدا شده که دانه‌های یوتکتیکی را احاطه کرده است. چنانچه مقدار کربن خیلی پایین باشد با تشکیل کاربید کروم درصد کربن آستنیت‌ به میزان قابل توجهی کاهش می‌یابد و لذا در تبدیلات بعدی نخواهد توانست سختی‌پذیری کافی را داشته باشد.

فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد

تعداد صفحات این مقاله  40  صفحه

پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید

دانلودمقاله استان بوشهر

اختصاصی از فی توو دانلودمقاله استان بوشهر دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

 
الف: جمعیت و پراکندی آن
جمعیت استان بوشهر که در مساحتی حدود 23167 کیلومتر مربع زندگی می کنند در سرشماری 1375 خورشیدی 743675 نفر بوده که از این تعداد 9/50 درصد در نقاط شهری و 1/49 درصد در نقاط روستایی سکونت داشته و کمتر از یک دهم درصد آنان غیر ساکن بوده اند.
ب: ساخت جنسی و سنی
در این استان در مقابل هر 100 زن 104 نفر مرد وجود داشته است. این نسبت در بین اطفال کمتر از یک ساله برابر 105 و در بین بزرگسالان (65ساله و بیشتر) برابر 107 بوده است.
ج : وضع زناشویی
در مهر ماه 1365 ش در بین جمعیت 10 ساله و بیشتر نقاط شهری استان بوشهر 1/56 درصد از مردان و 4/65 درصد از زنان ، حداقل یک بار ازدواج کرده بودند . این نسبت در نقاط روستایی برای مردان 3/56 درصد و برای زنان 6/63 درصد بوده است. نسبت افراد هرگز ازدواج نکرده در جمعیت ده ساله و بیشتر در نقاط شهری ، برای مردان 9/41 درصد و برای زنان 1/33 درصد و درنقاط روستایی ، برای مردان 3/42 درصد و برای زنان 1/35 درصد بوده است.
د: مهاجرت
منطقه بوشهر به لحاظ موقعیت سوق الجیشی و وجود شرکتهای بزرگ نفتی و اجرای طرحهای صنعتی بزرگ مانند نیروگاه اتمی ، کشتی سازی ، نیروی انسانی فعال استانهای مجاور و مناطق دیگر را به خود جذب کرده است. در داخل منطقه نیز جا به جایی جمعیت افزایش یافته است. زیرا به علت کمبود امکانات کشاورزی ، خصوصاً کمبود آب اراضی مورد نیاز و عدم امکانات رفاهی و پائین بودن سطح درآمد کشاورزان مهاجرت روستائیان به مراکز و شهرهای استان صورت گرفته است. به علت نزدیک بودن این استان به شیخ نشینهای خلیج فارس عده ای از اهالی منطقه برای کار و امرار معاش به کشورهای واقع در کرانه جنوبی خلیج فارس و دریای عمان مهاجرت کرده اند.
نژاد :
با توجه به کشفیات باستانشناسی و مدارک مکتوب تاریخی ، معلوم گردیده است که ایران من جمله استان بوشهر از آغاز رهگذر و محل سکونت نژادها و ملل گوناگونی بوده است ، زبانها و گویشهای مختلفی در این منطقه تکلم می شد . خصوصیات جسمانی متفاوتی در این سرزمین به هم آمیخته است .پیش از ورود و استقرار آریائیان در بوشهر ، نژادهادی بومی دراین منطقه می زیسته اند و مدارکی که از عصرحجر ، کاکولیتیک و برنز (مفرغ ) قدیم باقی مانده است بر این قضیه گــواهی می دهد که علاوه بر نژاد مدیترانه ای نژادهای دیگر مانند : دراویدی ، سیاه پوست ،سامی ، عیلامی ، عرب درسرزمین بوشهر سکونت داشته اند و فرهنگهای متفاوتی درآنجا به هم اختلاط یافته است.
جغرافیای سیاسی :
استان بوشهر با مساحتی در حدود 23167 کیلومتر مربع بین 27 درجه و 14 دقیقه تا 30 درجه و16 دقیقه عرض شمالی و 50 درجه و 6&nh2sp; دقیقه تا 52 درجه و 58 دقیقه طول شرقـــی از نصف النهار گرینویچ در جنوب ایران واقع گردیده است . این اسنان از شمال به استان خوزستان و قسمتی از استان کهلیکویه و بویراحمد ، از جنوب و مغرب به خلیج فارس و قسمتی از استان هرمزگان و از شرق به استان فارس محدود می گردد .استان بوشهر دارای 8 شهرستان به نام های :
بوشهر (مرکز استان ) ، تنگستان ، دشتستان ، دشـتی ، دیر ، کنـگان و گنـاوه و دارای 17 بخـش و 36 دهستــان می باشد و طبق آخریـن سرشـماری (1375 خورشیدی) جمعیت کل استان به 743675 نفر می رسد
آب و هوا :
عوامل متعددی از جمله کمی ارتفاع قرار گرفتن در محدوده عرض های جغرافیایی پایین ، مجاورت با دریا، وزش بادهای گرم جنوب غربی و بادهای گرم و مرطوب دریایی و عبور پاییزی زمستانی سیکلون های سودانی و مدیترانه ای از عوامل عمده تعیین کننده وضعیت اقلیمی منطقه می باشند.
این منطقه به دلیل نزدیکی به خط استوا و کمی ارتفاع به طور کلی دارای آب و هوای گرم ( نوع بیایان کناری ) است که در داخل استان گرم و خشک و در سواحل گرم و نمناک است. حداکثر مطلق دمای استان 5/52 درجه سانتیگراد و حداقل مطلق درجه حرارت به 1- درجه سانتیگراد می رسد میانگین دمای سالانه بوشهر 7/25 درجه سانتیگراد است . تغییرات فصلی درجه حرارت نیز تابع تغییر تابش خورشید در طول سال است اختلاف درجه حرارت در ماه های زمستان و تابستان نسبتا" زیاد و حدود 2/19 درجه سانتیگراد است بین فصول زمستان و پاییز و بهار و تابستان اختلاف کم تری مشاهده می شود.
میانگین بارش سالانه استان بوشهر 220 میلیمتر است این بارندگی ها در فصول پاییز و زمستان روی می دهد، به طور کلی استان بوشهر 6 ماه از سال گرم، دو ماه تقریبا" معتدل تا سرد و حدود چهار ماه از سال معتدل تا گرم می باشد. نم موجود در ساحل دما را تا حدودی متعادل می کند اما در صد رطوبت در برخی از ماه ها چنان بالا می رود که به حد اشباع می رسد. در این حالت هوا از فعل انفعالات می افتد و یک هوا دم کرده و کم تحرکی به وجود می آورد که اصطلاحا" به آن شرجی می گویند.
چشمه ها :
در این استان تعدادی چشمه های گوگردی و آب شیرین وجود دارد که مهم ترین آن ها عبارتند از :
1. چشمه های گوگردی دامنه های شرقی دشت برازجان ( چشمه آب گرم دالکی ) که آب آن ها دارای ترکیبات گوگردی است . این چشمه ها به رودخانه دالکی می ریزند.
2. چشمه های آب گرم منطقه اهرم از جمله چشمه آب گرم آقا میراحمد که به علت عمق زیاد برای معالجه بیماری های پوستی بسیار مورد توجه است.
3. چشمه آب اباد اهرم
4. چشمه های آب شیرین ناحیه خائیز اهرم که تعداد آن ها نسبتا" زیاد بوده و دارای کیفیت بسیار خوبی هستند، چشمه زیبای بنیان پر آب ترین چشمه این ناحیه می باشد.
5- چشمه های منطقه فاریاب که از به هم پیوستن آب ان ها رود فاریاب و آبشار زیبای فاریاب تشکیل می شود مهم ترین چشمه این منطقه چشمه تنگ فاریاب سات که اهالی روستای فاریاب برای آبیاری باغ های خود از ان استفاده می کنند .
علاوه بر چشمه های فوق چشمه کوچک تر و کم آب تر در نواحی دشتستان و جم و ریز وجود دارد همچنین در نزدیکی روستای زیراه سعد آباد آثار یک رشته قنات قدیمی که به صورت یک آبشار حداکثر دو متری در دره حاصلخیز و زیبا که خود ایجاد کرده سقوط می کند . همراه با پوشش گیاهی آن منظره زیبایی را به وجود آورده است.
جنگل ها و مراتع :
وسعت پوشش جنگلی استان بوشهر 334200 هکتاراست که 94/18 در صد از کل وسعت منابع طبیعی استان را تشکیل می دهد. با در نظر گرفتن شرایط اقلیمی حاکم بر منطقه در حال حاضر جنگل های استان عموما" جنبه حفاظت شده داشته و اصولا" مورد بهره برداری قرار نمی گیرند.
مراتع :
وسعت کل مراتع استان بوشهر در حدود 1/1 میلیون هکتار می باشد که شامل مراتع دشتی و کوهستانی است. قریب 600 هزار هکتار از این مراتع در حاشیه خلیج فارس قرار دارد که به علت شوری شدید خاک و وجود گیاهان نامرغوب ( از لحاظ تعذیه دام ) قابلیت استفاده چندانی ندارند ولی در فصول زمستان و اوایل بهار چشم اندازی خیره کننده در بسیاری از نقاط استان ایجاد می کنند.
بقیه مراتع استان که حدود 1/1 میلیون هکتار می باشد از نظر عوارض طبیعی به دو قسمت تقسیم می گردد. یکی مراتع دشتی حاشیه خلیج فارس تا ارتفاع 70 متر که دارای شیب کم و بسیار یک نواخت می باشد. در بخش ساحلی، به دلیل بالا بودن سطح سآب های زیرزمینی گیاهان شور پسند سالسولا پوشش عمده را تشکیل می دهد و به تدریج که به طرف ارتفاعات کم پیش می رویم گیاهان دیگری مانند اتریپلکس و سالکورنیا جای گزین می گردند. ناحیه شمالی و شرقی استان از ارتفاع تقریبی 70 بالاتر که دارای آب و هوای ملایم تر می باشد، از تنوع گیاهی بهرتی برخوردار است پوشش گیاهی این مراتع را عمدتا" گیاهان علفی با گونه غالب بهمن و انواع لگم های گرمسیری از قبیل یونجه، شبدر، ماشک گل خوشه ای نوعی اسپرس و غیره همراه با گونه های بوته ای خانواده بقولات مانند:
گون، اتنگرس و نوعی درمنه و گونه های درختی و درختچه ای مانند : کنار، بنه، بادام کوهی و کلخنگ تشکیل می دهد.
چشم اندازهای کوهپایه ای :
در استان بوشهر رویش گیاه همزمان است با فصل مرطوب ( فصل بارندگی ) به همین جهت در کوهپایه های منطقه دشتستان، تنگستان دشتی و جم و ریز در فصول پاییز، زمستان و اوایل بهار پهنه های وسیعی از گل های رنگارنگ و مراتع سرسبز و زیبایی به وجود می آید که در نوع خود بی نظیر است این مناظر را می توان در مسیر جاده اهرم، برازجان ن کوهپایه های خورموج، پشتکوه، اطراف زیارت و محدوده کوهستانی شهرستان گناوه با کهکیلویه مشاهده کرد.
بادهای محلی :
در واقع قسمتی از همان توفان های خلیج فارس هستند که در اثر اختلاف فشار بین بیابان عربستان و ارتفاعات جنوب ایران ( زاگرس) در ایران در فصول مختلف پدید می آید این بادها تقریبا" در تمام سواحل خلیج فارس می وزند و درنقاط مختلف فارس دارای اسامی متفاوت هستند بنا به مقتضیات زمانی یعنی فصول وقوع آنان و تصور ذهنی دریانوردی در خلیج فارس انجام می شده و خطرات ناشی از آن به نام های گوناگون معروف است که مهم ترین آنان ها عبارتند از :
لیمو ( یا لحیمر ) لچیزب، باد شمال، باد سهیلی ، باد غبوب، باد تریه، باد سبعه، باد پیرزن و ... وقوع بیشتر این بادها در فصل پاییز و زمستان است.
در استان بوشهر تعدادی رودخانه های دائمی و فصلی وجود دارد علاوه بر آب های سطحی تعدادی چشمه های گوگردی و آب شیرین در اطراف برازجان و اهرم وجود دارد که برخی از آن عبارتند از چشمه های گوگردی دامنه های شرقی دشت برازجان ( اطراف دالکی ) چشمه های آب گرم منطقه اهرم، چشمه های آب شیرین خائیز که تعداد آن ها نسبتا" زیاد و دارای کیفیت بسیار خوبی هستند ، چشمه های منطقه فاریاب که از به هم پیوستن آن ها رود فاریاب تشکیل می شود و مهم ترین چشمه این منطقه چشمه تنگ فاریاب است.
جغرافیای اقتصادی :
وضعیت و جایگاه صنعت استان :
از مهمترین شاخصه هایی که می تواند جایگاه صنعت استان را در مجموع صنعت کشـــــــــــــور مشخص نماید تعداد کارگاههای بزرگ صنعتی ، میزان استغادل سرمایه گذاری >، ارزش افزوده و بهــره وری نیروی کار است که طی دهه های گذشته وضعیت این شاخص ها در سطح استان به شرح ذیل بوده است نرخ رشد اشتغال در بخش صنعت استان در دو مقطع 1365 و 1375 برابر 5/28 و 4/101 درصد در سال 1365 به طور قابل توجهی بیش از متوسط کل کشور می باشند و سهم اشتغال بخش صنعت از 9/4 درصد در سال 1365 به 1/6 درصد در سال 1375 افزایش یافته است . تعداد کارگاههای بزرگ صنعتی استان طی سال های 73 ـ 1355 در حدود 6 برابر افزایش یافته و میزان اشتغال در این واحد نیز نزدیک به 5/4 برابر افزایش یافته است سهم تعداد کارگاههای بزرگ صنعتی استان از کل کشور طی دوره فوق دائماً رو به افزایش بوده است .
ارزش افزوده کارگاههای بزرگ صنعتی استان به قیمت جاری طـــــــی سال های 73 ـ 1353به طور متوسط سالیانه در حدود 26 درصد رشد داشته است. کمبود شدید تأسیسات زیر بنایی ، تسهیلات و تجهیزات شهری . خدمات آموزشی. بهداشت و درمان . کمبود نیروی انسانی متخصص و از همهمهمتر دوری از مراکز تصمیم گیری کشور و نقش ناچیز آن در سلسله مراتب در قبل و بعد از انقلاب اسلامی موجبات توسعه یافتگی مور نظر یا انتظار صنعت را در استان فراهم نیاورده است. علی رغم عوامل فوق مهمترین دلیل عقب ماندگی بخش صنعت در استان ، سهم بسیار پائین وناچیز سرمایه گذاری بخش عمومی در استان است . بیش از نیمی از اشتغال زایی بخش صنعت در کشور از طریق شرکت های دولتی انجام شده است در حالتی که ظرفیت اشتغال زایی بخش عمومی در استان بوشهر نزدیکبه 4درصد بوده است . علی رغم بهبود نسبی گسترش صنعت خصوصاً صنایع کوچک در استان طی دو دهه اخیر تغییر محسوسی در سهم شاخص های بخش صنعت استان از کل کشور ایجاد نشده است . که البته با در نظر گرفتن سهم ناچییز بخش عمومی در اشتغال و ارزش افزوده و سرمایه گذاری، عقب ماندگی بخش صنعت استان کاملاً طبیعی به نظرمی رسد . با توجه به قابلیت هایی که در پی می آید سرمایه گذاری هر چه بیشتر بخش عمومی و خصوصی را در بخش صنعت استان اقتضا می نماید.
روند تغییرات سیرتوسعه صنعتی :
صنعت در استان بوشهر در آغاز راه جوان است و بر اساس آمارهای موجود قبل از پیروزی انقلاب اسلامی تعداد 17 واحد صنعتی با سرمایه گذاری یک میلیارد ریال در استان راه اندازی شده که منجر به اشتغال 1363 نفر گردیده است ، عمده اشتغال صنعتی استان در قبل از پیروزی انقلاب واستقرار نظام جمهوری اسلامی مربوط به شرکت های صنعتی دریایی ایران (صدرا)‌ و کارخانه اعتمادیه بوشهر و مابقی مربوط به چند واحد یخ سازی و چند واحد گچ بری سنتی می باشد.بعد از پیروزی انقلاب اسلامی و استقرار نظام جمهوری اسلامی در ده سال 1367 ـ 1358 تعداد 143 واحد صنعتی با سرمایه گذاری 10 میلیارد ریال به بهره برداری رسیده که منجر به اشتغال 1689 نفر گردیده است غالب واحدهای به بهره برداری رسیده طی این دوره زمانی ، واحدهای تولیدی درب و پنجره سازی آهنی و آلومینیمی ، بلوک و موزائیک ، مصنوعات چوبی و گچ بزی سنتی بوده است .
از قبل از پیروزی انقلاب اسلامی تا پایان سال 1367 غالباُ تعداد 248 فقره موافقت اصولی جواز تأسیس ) با پیش بینی سرمایه گذاری 58 میلیارد ریال و پیش بینی اشتغال 133 نفر صادر گردیده که در سال های بعد به ثمر نشسته و تبدیل به واحدهای صنعتی دایر گردیده اند . در طی برنامه اول توسعه اقتصادی و اجتماعی کشور همزمان با آغاز دوران سازندگی و بهدنبال شکل گیری نسبی صنعت در استان بوشهر صنعت در این دوره سرعت بیشتری یافته به طوری که در طی برنامه 124 واحد تولیدی با سرمایه گذاری 4/36 میلیارد ریال به بهره برداری رسیده اند که منجبر به اشتغال 2039 نفر گردیده است . بیشترین سرماهی گذاری صنعتی در این دوره متوجه صنایع غذایی مرتبط با صنایع شیلاتی (شامل بسته بندی خرما و فراورده های جانبی آن ) بوده است . طی این برنامه تعداد 438 فقره جواز تأسیس با سرمایه گذاری ثابت 2/584 ملیلیارد ریال صادر گردیده است .
طی برنامه دوم توسعه ، تعداد 153 واحد تولیدی با سرمایه گذاری 165/150 میلیارد ریال به بهره برداری رسیده که منجر به اشتغال 3078 نفر گردیده است . 8/21 درصد اشتغال ایجاد شدهدر بخش صنایع نساجی و جرم ، 9/19 درصد در بخش صنایع غذایی و دارویی 9/18 درصد در بخش صنایع خودرو و نیز محرکه 15 دوره تعداد 494 فقره جواز تأسیس با سرمایه گذاری ثابت 11/1248 میلیارد ریال و پیش بینی تعداد کل جواز تأسیس صادره در سال 1378 ، 153 واحد تعداد پروانه بهره برداری 45 فقره ، میزان سرمایه گذاری انجام شده 32759 میلیون ریال و تعداد اشتغال 471 نفر بوده است . گرایش سرمایه گذاری بخش خصوص در استان بوشهر در سال 1378 بیشتربه سمت صنایع غذایی ، کانی غیر فلزی و سلولزی و شیمیایی بوده است . بیش از 80% تعداد واحدها نزدیک به 93درصد سرمایه گذاری پیش بینی شده و بیش از 83 درصد اشتغال پیش بینی شده واحدهایی که در سال 1378 جواز تأسیس گرفته اند مربوط به 3نوع صنعت مذکور بوده است . تعداد واحدهای فعال استان تا پایایان آبان ماه سال 1379 . 264 واحد با مجموع سرمایه گذاری 170025 میلیون ریال و اشتغال 5564 نفر افزایش یافته است .
عمده واحدهای فعال استان به تفکیک توزیع میزان سرمایه گذاری انجام شده در شهرستان ها عبارتند از :
51 درصد در شهرستان کنگان ، 2/4 درصد شهرستان دیر ، 2/3 درصد در شهرستان دشتی 2/1 درصد در شهرستان تنگستان و 6 درصد در شهرستان گناوه .توزیع میزالن سرمایه گذاری انجام شده بر حسب نوع صنعت عبارتند از 5/25 درصد صنایع غذایی و دارویی ، 22 درصد صنایع شیمیایی ، 90/12 درصد صنایع کانی غیر فلزی ، 2/11 درصد صنایع خودرو و نیروی محرکه ، 85/10 درصد نساجی و چرم ، 7/9 درصد صنایع سلولزی ، 2/5 درصد صنایع فلزی ، 6/2 درصد صنایع ماشین سازی و تجهیزات 4% درصد صنایع ریخته گری و 3% درصد در صنایع برق و الکترونیک مهم ترین محصولات تولیدی شرکت های صنعتی فعال استان بوشهر شامل انواع ماکارونی ، آرد ، بستـه بندی ، خرما ، عمل آوری ماهی و میگو ، کسر و تن ماهی ، کیک و کلوچه ، محصولات جانبی خرما ، تولیدات انواع تور ماهی گیری ، چرم مصنوعی ، رنگ و رزین ، نایلون و نایلکس ، دستمال کاغذی ، پوشک کامل بچه ، نوار بهداشتی و گونی ، حصیر ،‌انواع قطعــــات فایبر گلاس ، قایق فایبر گلاس ، تولید و تعمیر کشتی&nh2sp; ، ساخت سکو ، تولید انواع شوینده ها ، تولید خوراک میگو می باشد که عمدتاً در دو شهرستان بوشهر ودشتستان قرار دارند . عمده ترین محصولات صادراتی واحدهای تولیدی استان نیز شامل حصیر پلاستیکی ، کنسر و تن ماهی ، میگو منجمد شده ، نوار بهداشتی ، دستمال کاغذی ، نایلون و کیسه فریزر ، متانول ، انواع میگو پرورشی و دریایی با سر و بدن ، گونیهای پلاستیکی و شن شکتر و غیره می باشد.
در سال 1378 مقدار و ارزش از میان کل صادرات کالاهای غیر نفتی به ترتیب سهمی معادل 15/1 ، 5/2 درصد را دارا بوده است .کنسرو ماهی با اختصاص 6/43 درصد و حصیر پلاستیکی با 40/1 درصد به ترتیب بیشترین و کم ترین سهم از مجموع کل صادرات را بخود اختصاص داده اند. آمار صادرات کالاهای صنعتی نشان میدهد که به لحاظ قابلیت های استان در بخش پیلات می توان با راه اندازی و بهره برداری صنایع تبدیل و فن آوری در صنایع پسلاتی ارزش افزوده بالایی را در این بخش ایجاد نمود.
وضع موجود محورهای توسعه صنعتی :
موقعیت جغرافیایی و شرایط آب و هوایی استان علی رغم ایجاد برخی محدودیت ها در توسعه بخش صنعت در استان ظرفیت های بالقوه ای را در برخی زمینه ها خصوصاً آن جا که به شرایط طبیعی استان مربوط می شود ایجاد کرده است . با توجه به وجود طولانی ترین ساحل در کشور و کشت گسترده غیلات در استان طی سال های اخیر بیشترین سرمایه گذاری در صنایع غذایی مرتبط با صنایع شیلاتی و غیلاتی صورت گرفته است . واحدهای عمل آوری میگو به واسط ارز آوری و سود مناسبی که دارند توسعه فوق العاده ای داشته و توسعه مزارع پرورش میگو در استان که هر ساله از بازدهی بیشتری نیز برخوردار می شوند چشم انداز توسعه هر چه بیشتر واحدهای عمل آوری را در استان طی سال های آینده بهتر نموده است . بیشترین میزان سرمایه گذاری ریالی پس از بخش صنایع غذایی به منسوجات و کانی های غیر فلزی اختصاص داشته است . امکان تأمین مواد اولیه ساخت منسوجات به دلیل گسترش واحدهای پتروشیمی در کشور و نیاز استان و سایر استان های ساحلی به صنایع مرتبط با دریا سرمایه گذاری در تولید تور ، نخ تابیده و طناب پلاستیکی را افزایش داده است .

فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد

تعداد صفحات این مقاله   31 صفحه

پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید