مقدمه

کلیه یکی از اندامهای مهم برای تنظیم اسمولاریته بدن مهره‌داران است و این کار را از طریق تشکیل ادرار انجام می‌دهد. تشکیل ادرار در کلیه به طریق موضعی و هورمونی کنترل و تنظیم می‌شود. دستگاه ادراری شامل کلیه و مجاری ادراری است که ادرار را به مثانه می‌رسانند و از طریق پیشابراه دفع می‌کنند. تنظیم اسمولاریته بدن در مهره‌داران عالی عمدتا بر عهده کلیه‌هاست. کلیه پستانداران در ثبات محیط درونی یعنی حجم مایعات و الکترولیتهای بدن نقش اساسی دارند. کلیه همچنین در تثبیت PH مایعات بدن اهمیت زیادی دارد.

ساختمان کلیه

کلیه‌ها به صورت جفت در پشت صفاق قرار دارند. کلیه‌ها با وجود وزن کمشان (حدود 1% وزن بدن در انسان) مقدار قابل ملاحظه‌ای خون دریافت می‌کنند. کلیه توسط پوششی سخت و مقاوم از بافت همبند به نام کپسول پوشیده شده است. بطور کلی کلیه از قشر ، مرکز و لگنچه تشکیل شده است. لگنچه از طریق میزنای به مثانه ارتباط پیدا می‌کند.

ادرار در طی عمل دفع از طریق مجرای ادراری مثانه را ترک می‌کند تشکیل ادرار هنگامی که به لگنچه می‌رسد کامل می‌شود. ادرار از لگنچه به مثانه حمل شده و بدون تغییر دفع می‌شود. دفع ادرار از طریق کنترل عصبی اسفنکتر ارادی مثانه که در گردن پیشابراه قرار دارد صورت می‌گیرد. کلیه از واحدهای ساختاری به نام نفرون ساخته شده است.

احساس دفع ادرار

هنگامی که دیواره مثانه بر اثر پر شدن تدریجی آن کشیده می‌شود گیرنده‌های کششی دیواره مثانه تحریک می‌شوند و امواج عصبی تولید می‌کنند که توسط رشته‌های عصبی آوران به نخاع و بعد به مغز منتقل می‌شود و بدین سان احساس دفع بوجود می‌آید. سپس اسفنکترها شل شده و ماهیچه صاف مثانه تحت فعالیت اعصاب خودکار منقبض و محتویات مثانه به پیشابراه خالی می‌شود.

نفرون

واحد عملی کلیه نفرون نام دارد. نفرون لوله پیچیده‌ای متشکل از یک لایه بافت پوششی است که در یک انتها بسته است و در انتهای دیگر به درون لگنچه باز می‌شود. تعداد نفرونها در انسان پس از تولد افزایش نمی‌یابد اما طول نفرون در دوره رشد زیاد می‌شود. هر نفرون ار کپسول بومن ، لوله پیچیده نزدیک ، لوله هنله ، لوله پیچیده دور و مجرای جمع کننده تشکیل شده است.

کپسول بومن

نفرون در انتهای بسته اش پهن شده که آن را کپسول بومن می‌نامند. در کپسول بومن دسته‌ای مویرگ به نام گلومرول وجود دارد که به دیواره کپسول بومن چسبیده است. مجموع کپسول بومن و گلومرول را جسم مالپیگی می‌نامند. پلاسما از دیواره این مویرگها و پس از تک لایه یاخته‌ای بافت پوششی دیواره کپسول بومن عبور کرده و در حفره کپسول تجمع می‌یابد تا جریان خود را در بخشهای مختلف نفرون آغاز کند.

مویرگهای گلومرولی از نفوذپذیری خیلی بیشتری نسبت به مویرگهای سایر نقاط بدن برخوردار هستند. اپی‌تلیوم کپسول بومن پایکدار و شکافدار است این شکافها توسط غشای نازکی بسته شده‌اند. غشای گلومرولی از عبور آزاد مواد خنثی با قطر بیشتر از 8 نانومتر جلوگیری می‌کند. بنابراین غشای گلومرولی با وجود تراوایی بسیاری که دارد دارای تراوایی انتخابی است.

لوله پیچیده نزدیک

لوله‌ای است پیچیده که بلافاصله پس از کپسول بومن قرار می‌گیرد. بخشی از یاخته‌های پوششی این لوله که به طرف حفره نفرون قرار دارد، دارای لبه برس مانند است این امر باعث افزایش سطح جذب آنها می‌شود. فرآیند انتقال در غشای این یاخته‌ها به مقدار قابل توجهی انجام می‌گیرد. بین یاخته‌های لوله پیچیده نزدیک اتصال محکمی وجود دارد. و این نوع اتصال باعث می‌شود که آب و محلولهای با وزن مولکولی کم بتوانند از فواصل یاخته‌ها به فضای برون یاخته راه یابند. اگر مقدار زیادی مایع به فضای برون یاخته‌ای راه یابد جذب خالص به مقدار کم انجام می‌شود.

بخش پایین رونده لوله هنله

این قسمت دارای یاخته‌های نازک و میتوکندری اندک و با لبه سلولی فاقد حاشیه برس مانند است. و انتقال فعال انجام نمی‌گیرد و انتقال به صورت انتشار صورت می‌گیرد.

قسمت بالا رونده وضخیم لوله هنله

این قسمت دارای میتوکندری زیاد و لبه برس مانند است در قسمت دهانه یاخته پوششی این قسمت پمپی وجود دارد که بطور فعال و همزمان یک یون سدیم و یک یون پتاسیم و دو یون کلر را از مجرا به درون یاخته منتقل می‌کند.

لوله پیچیده دور

دارای دو بخش رقیق کننده و بخش انتهایی است. بخش رقیق کننده شبیه بخش ضخیم بالا‌رو لوله هنله است. اتصال بین یاخته‌ها از نوع اتصال محکم است و به هیچ وجه اجازه عبورآب و نمکها را از فواصل بین یاخته‌ها نمی‌دهند. انتهای لوله پیچیده دور به مجاری جمع کننده ختم می‌شود.

مجرای جمع کننده

انتهای لوله پیچیده دور به مجاری جمع کننده ختم می‌شود و محتویات لوله ادراری به درون آنها می‌ریزد. بخش انتهایی لوله پیچیده دور و مجرای جمع کننده از نظر ساختار بافتی و عملکرد شبیه یکدیگرند. میتوکندری کم و پرزهای دهانه‌ای کم از ویژگیهای این یاخته‌هاست. مجاری جمع کننده پس از ورود به لگنچه‌های کلیوی بهم ملحق شده و از تعدادشان کاسته می‌شود.

مراحل تشکیل ادرار

مرحله اول تشکیل ادرار یعنی پالایش پلاسما و تجمع مایع پالایش شده که ادرار اولیه گفته می‌شود در کپسول بومن صورت می‌گیرد. مایع پالایش شده گلومرولی در انسان به میزان 125 میلی‌لیتر در دقیقه و یا حدود 180 لیتر در روز است. هنگامی که این رقم با میزان آب آشامیده مقایسه گردد معلوم می‌شود که بدن می‌بایست سریعا دچار کم آبی شود مگر اینکه قسمت اعظم مایع پالایش شده مجددا به درون جریان خون جذب گردد. جذب مجدد یکی از اعمال مهم نفرون است.

جذب مجدد لوله‌ای

• لوله پیچیده نزدیک: از جمله موادی که توسط کلاف خونی پالایش شده بوسیله لوله پیچیده نزدیک جذب می‌شوند الکترولیتهایی مانند سدیم و پتاسیم ، کلرورها و بیکربناتهای یونها ، گلوکز ، اسیدهای آمینه و پروتئینهای کوچک و اسید اسکوربیک هستند.
  
  
• لوله هنله: بخش پایین رونده لوله هنله تراوایی نسبتا زیادی نسبت به آب و تراوایی متوسطی نسبت به NaCl و اوره دارد. در غشای یاخته‌های پوششی بخش بالا رونده لوله هنله پمپی وجود دارد که به طریق هم انتقالی یک یون سدیم و یک یون پتاسیم و دو یون کلر را از مجرای نفرون به درون یاخته منتقل می‌کند.
  
  
• لوله پیچیده دور: در غشای طرف مجرای این یاخته‌ها نیز پمپی وجود دارد که به طریق هم انتقالی باعث انتقال سدیم و پتاسیم و کلر به درون یاخته جذبی می‌شود.
  
  
• بخش انتهایی لوله پیچیده دور و مجرای جمع کننده: این دو بخش از نظر عملکرد به هم شبیه بوده و نسبت به آب و اوره ناتراوا هستند مگر در حضور هورمون ADH که آب ادرار رقیق به درون مایع بین یاخته‌ای غلیظ‌تر در بخش مرکزی کلیه جریان می‌یابد. دو بخش انتهای لوله پیچیده دور و مجرای جمع کننده نسبت به یون سدیم ناتراوا هستند.

ترشح مجرایی

• ترشح پتاسیم: در شرایط عادی یون پتاسیم 95 _ 90 درصد و بطور آزادانه کپسول بومن پالایش می‌گردد، بطور فعال در لوله پیچیده نزدیک جذب مجدد می‌شود. به این ترتیب یون پتاسیم کمی توسط ادرار دفع می‌گردد. انتقال یون پتاسیم به لوله نفرون به میزان فعالیت پمپ سدیم- پتاسیم ATP در غشای یاخته‌های پوششی دیواره نفرون بستگی دارد.
  
  
• ترشح یون هیدروژن: ترشح هیدروژن عمدتا در لوله پیچیده نزدیک و دور لوله جمع کننده انجام می‌شود.

مکانیسمهای تنظیم کننده کلیه

کلیه می‌تواند به کمک مکانیسهای عصبی یا هورمونی یا ترکیبی از هر دو وظیفه خود را در حفظ ثبات محیط درونی انجام دهد. کلیه این کار را به سه طریق انجام می‌دهد:

• کنترل میزان پالایش گلومرولی
• کنترل جذب مجدد لوله‌ای یون سدیم
• کنترل نگهداری اسمزی آب

عفونت کلیه در اثر هجوم باکتری به کلیه اتفاق افتاده و به نام پیلونفریت معروف است و شامل انواع پیلونفریت حاد و مزمن و پیلونفریت آمفیزماتو می‌باشد. بعضی اوقات عفونت کلیه به شکل آبسه کلیه می‌باشد.

راههای انتقال عفونت به کلیه

1. عفونت بالا‌رونده از مجرا : یعنی میکروب عفونت‌زا از قسمتهای پایینی دستگاه ادراری به کلیه رفته و ایجاد عفونت می‌کند. این حالت در صورت وجود انسداد در مسیر ادراری (ناشی از سنگ و اختلال ساختمانی) و یا اختلال عملکرد دستگاه ادراری و ریفلاکس (برگشت ادراری) بیشتر اتفاق می‌افتد.
2. انتشار از طریق خون : که در نوزادان نقش مهمی دارد و در بزرگسالان به ندرت این راه نقش دارد. و در این حالت معمولا آبسه کلیه ایجاد می‌شود.
3. انتشار از طریق کانال لنفاوی ، نادر است و شواهد اندکی در این رابطه وجود دارد.
4. انتشار مستقیم عفونت از اعضاء مجاور : مثلا در آبسه داخل شکمی یا بیماری التهابی لگنی ، عفونت ممکن است به کلیه منتقل شود.

عفونت حاد کلیه

پیلونفریت حاد نوعی عفونت باکتریال کلیه است که سبب التهاب بافت و لگنچه کلیه می‌شود. شایعترین علت ایجاد پیلونفریت حاد باکتری اشیرشیاکلی E.Coli می‌باشد (در 80% موارد) از دیگر ارگانیسمهای عامل می‌توان به میکروبهای کلبسیلا ، پروتئوس ، سودومونا ، انتروباکتر و ... اشاره کرد. معمولا عامل عفونت‌زا از بخشهای پایینی دستگاه ادراری به بالا صعود می‌کند و سبب درگیری کلیه می‌شود. وجود ریفلاکس (برگشت ادراری به کلیه) موجب افزایش ریسک پیلونفریت حاد می‌شود. گسترش خونی عفونت معمولا به دنبال عفونت خون با استافیلوکوک (سپتی سمی) روی می‌دهد در این حالت بیشتر احتمال دارد که آبسه کلیه ایجاد شود.

علایم

• شروع ناگهانی تب و لرز
• درد یک طرفه یا دو طرفه پهلو
• علائم عمومی (سردرد ، درد عضلانی و ضعف عمومی و بیحالی)
• سوزش ادرار ، تکرر ادرار و فوریت در ادرار کردن و ادرار کدر یا خونی و بدبو
• تهوع و استفراغ
• درد شکمی (کودکان معمولا درد پهلو ندارند و از درد شکمی شکایت دارند)

تشخیص

• در آزمایش خون افزایش گلبولهای سفید وجود دارد.
• در آزمایش ادرار ، گلبولهای سفید و باکتری و گلبولهای قرمز و کست گلبولهای سفید و نوتروفیلهای درشت دیده می‌شود (زیر میکروسکوپ)
• کشت ادرار همواره مثبت است و معمولا رشد قابل توجه عامل بیماری را (در محیط کشت) نشان می‌دهد.
• کشت خون در 3/1 بیماران مثبت است.
• در موارد مشکوک یا عارضه دار از سی‌تی‌اسکن و سونوگرافی استفاده می‌شود. در این بیماران بیشترین توجه به تشخیص انسداد سیستم ادراری بوسیله سنگ و ... است و سونوگرافی برای این منظور مفید است.

درمان

درمان با سیپروفلوکساسین یا افلوکساسین و یا کوتریموکسازول صورت می‌گیرد و پس از انجام آزمونهای حساسیت میکروب به این داروها (آنتی بیوگرام) در صورت لزوم دارو عوض شده و درمان 10 تا 14 روز ادامه می‌یابد. در صورتی که بیمار بدحال باشد در بیمارستان بستری شده و تزریق آنتی‌بیوتیک انجام می‌شود. و بعد از 5-3 روز آنتی‌بیوتیک خوراکی داده می‌شود و تا 14 روز ادامه پیدا می‌کند. اگر کشت خون بیمار مثبت باشد دوره درمان طولانی‌تر خواهد بود.
در صورت وجود آبسه کلیه ، انسداد مسیر ادراری و یا اختلال دستگاه ادراری این عوامل باید برطرف شود.

فرجام عفونت

پیلونفریت حاد در بالغین معمولا اسکار (اثر جوش‌خوردگی و ترمیم) کلیوی یا آسیب پایدار بر جای نمی‌گذارد ولی در کودکان به علت عدم تکامل رشد کلیه ، عفونت کلیه می‌تواند اسکار ایجاد کند و بطور دائم عملکرد کلیه را مختل کند.

عفونت مزمن کلیه

پیلونفریت مزمن با ایجاد اسکار و آتروفی (کوچک شدن) کلیه که به نارسایی کلیه می‌انجامد، مشخص می‌شود. و در صورتیکه عفونت حاد وجود نداشته باشد بیمار بدون علامت خواهد بود. و بعد از ایجاد نارسایی کلیه ، علایم مربوط به آن و افزایش فشار خون ظاهر خواهد شد. اختلال زمینه‌ای (در ساختمان یا عملکرد) دستگاه ادراری باضافه عفونتهای مکرر مسئول ایجاد پیلونفریت مزمن هستند و عواملی مانند دیابت ، سنگ کلیه ، آسیب کلیه ناشی از داروها نیز گاهی دخالت دارند.

تشخیص

ممکن است آزمایش ادرار کاملا طبیعی باشد در صورتیکه عفونت فعال باشد و باکتری در ادرار وجود داشته باشد کشت مثبت می‌شود. تشخیص با رادیوگرافی ساده شکم و با دیدن کلیه‌های کوچک شده و حدود نامنظم کلیه داده می‌شود. همچنین در اوروگرافی وریدی ، اختلال در ترشح ماده حاجب وجود دارد و اسکار کلیه مشاهده می‌شود.

درمان

تخریب کلیه غیر قابل برگشت است. البته با شناسایی اختلال ساختمانی دستگاه ادراری و رفع آن و پیشگیری از عفونتهای مکرر می‌توان از آسیب بیشتر کلیه جلوگیری کرد. در صورت موفق نبودن درمان طبی ، درمان به کمک جراحی و رفع اختلال زمینه‌ای صورت می‌گیرد.

پیلونفریت آمفیزماتو

یک عفونت تخریب کننده کلیه بوده و از خصوصیات آن وجود گاز در داخل و اطراف کلیه است این نوع عفونت بیشتر در دیابتی‌ها شایع است (90-80 درصد این بیماران دیابت دارند). و درصدی هم بدنبال انسداد سیستم ادراری ناشی از سنگ یا نکروز پاپیلری دچار این عفونت می‌شوند. برای درمان ، این بیماران باید آنتی‌بیوتیک وریدی دریافت نمایند و قند خون این افراد سریعا باید کنترل شود و در صورت وجود انسداد باید برطرف گردد.

آبسه کلیوی

آبسه کلیوی زمانی ایجاد می‌شود که عامل میکروبی به همراه سلولهای التهابی بدن فرد و چرک حاصل از آنها ، تجمع پیدا کرده و توده‌ای را تشکیل می‌دهد که اطرافش پوشش خاصی دارد و این عفونت به بیرون راه ندارد. علایم آن مثل پیلونفریت حاد است و تشخیص قطعی با سی‌تی‌اسکن داده می‌شود.

درمان

درمان آبسه در گام اول تزریق وریدی آنتی‌بیوتیک می‌باشد، در صورتیکه با درمان دارویی بهبودی حاصل نشود، تخلیه آبسه با سوزن زیر دید سونوگرافی انجام می‌شود.

ریشه لغوی

یونانیان واژه متیورولوگیا را ، برگرفته از کلمه «متیوروس» ، به معنی اشیای معلق در آزمایشهای مربوط به هوا ، به اضافه «لوگوس» که به خطابه یا درس ترجمه شده است، برای این علم بکار برده‌اند. لیکن ، امروزه مطالعه جو زمین چنان به رشته‌های تخصصی تقسیم شده است که واژه فراگیر متئورولوژی (هواشناسی) که از یونانیان باستان بر جای مانده است، هیچ کس را ارضا نمی‌کند. از اینرو ، برای مطالعه بخشی از جو که در آن یونش و گسست مهم است و روی هم رفته بالاتر از ارتفاع حدود 35Km قرار دارد، واژه آیرونومی (نزدیک جو بالا) را بکار می‌برند، در حالی که برخی ، به عنوان نامی فراگیر ، علم (یا علوم) جو را می‌پسندند.

نگاه اجمالی

مطالعه و پژوهش درباره تمامی جنبه‌های جو زمین که بطور تفصیلی از سطح زمین تا سطح بالایی جو را در بر می‌گیرد، امروزه تحت عنوان علوم جوی نامیده می‌شود. واژه قدیمی و مصطلحتر هواشناسی مطالعه مطوح پایانی جو را ، که دارای تغییرات دائمی است، شامل می‌شود. بشر از ابتدای خلقت به دلیل تماس نزدیک با طبیعت و مشاهده عینی پدیده‌های جوی همواره نسبت به کشف این پدیده‌ها کنجکاوی نشان داده است. اولین تجربه عینی پدیده‌های جوی شاید مشاهده رعد و برق و آتش گرفتن جنگلها بوده که بعدها به کشف آتش منجر شده است. همچنین اولین کوشش انسان برای تهیه غذا و کشاورزی نیز همراه با دیده بانی هوا بوده است.

هواشناسی شاخه‌ای تخصصی از فیزیک پیشرفته است که از ابزارهای ریاضی پیچیده‌ای بهره می‌گیرد و بر همه علوم فیزیک تکیه‌ای استوار دارد. هواشناسی بیش از همه با نظریه تابش الکترومغناطیسی ، ترمودینامیک ، مکانیک کلاسیک ، فیزیک شاره‌ها ، شیمی فیزیک و نظریه لایه مرزی سر و کار دارد. اگر جو زیرین نیز در آن گنجانده شود، فیزیک خورشید ، طیف شناسی ، فیزیک پلاسما ، یونش ، فیزیک ذرات بنیادی ، پدیده‌های اشعه ایکس ، نور شناخت ، فیزیک پرتوی کیهانی ، پدیده های برانگیزش ، الکترودینامیک ، مگنتوهیدرودینامیک ، انتشار رادیویی و سایر فرآیندهای مربوطه را نیز باید فرا گرفت.

تاریخچه

اولین بار ادموند هالی به سال 1688 اسنادی را در زمینه پدیده‌های جوی و نقشه‌های مربوطه به بادهای متواتر در سطح اقیانوسها ، برای بخشی از سطح زمین منتشر می‌کند و در سال 1840 هوری نقشه بادهای اقیانوسها را ترسیم و توان و جهت وزش آنها را مشخص می‌سازد و بدین ترتیب در رفع نیاز دریانوردی گامی برداشته می‌شود.

سیر تحولی و رشد

در اواخر قرن نوزدهم مطالعات جو شناسی در سطح زمین بویژه در زمینه اندازه گیری بارانها توسعه پیدا می‌کند و از سال 1916 مطالعه پدیده‌های جوی در زمینه پیش‌بینی هوا شکل می‌یابد و این بررسیها بر مبنای ویژگیهای سیستماتیک صورت می‌گیرد. در سالهای بعد ، توسعه هوانوردی پیش بینیهای دقیقتری را در وسعت گسترده‌ای ایجاب می‌کند و آگاهی هوانوردان از حالات احتمالی آزمایشهای مربوط به هوا در ناحیه معین و برای یک لحظه از زمان الزامی می‌نماید و به منظور رفع همین نیاز هست که در پاره‌ای از نقاط دنیا سازمانهای هواشناسی بوجود می‌آید.









به تدریج به موازات توسعه شناساییهای علمی ، برای بهره گیری منطقی از منابع اقتصادی زمین به آگاهیهای بیشتری از پدیده‌های جوی احساس نیز می‌شود، به گونه‌ای که برای شناخت قدرت هیدرولیکی ناهمواریها و "نفت سفید" کوهستانها به عنوان منبع زایش آبها ، تعیین حجم متوسط آب رودخانه‌ها در رابطه با نوسان میزان بارندگی سالانه حوضه‌ها مورد توجه قرار می‌گیرد. همچنین پیشرفت علم کشاورزی به منظور کاشت و برداشت محصولات کشاورزی ، مهندسین زراعی را به کسب اطلاعاتی در زمینه آب و هواشناسی وا‌ می‌دارد و همین نیاز به عنوان انگیزه دیگری در پیشرفت تحقیقات کلیماتولوژی موثر می‌افتد.

شاخه‌های هواشناسی

• هواشناسی فیزیکی: بررسی ویژگیها و منشا تغییرات عوامل آب و هوا را مد نظر دارد.
• هواشناسی دینامیکی: به مطالعه توده‌های هوا و بررسی عوامل انرژی مجموعه اتمسفر و یا جریانات اتمسفری می‌پردازد.
• هواشناسی اتمسفر آزاد: پدیده‌های اتمسفر را از سطح زمین تا ارتفاعات بیشتر مطالعه می‌کند.
• هواشناسی زیستی
• هواشناسی کشاورزی
• هواشناسی هوانوردی
• هواشناسی مهندسی
• هیدروکلیماتولوژی

هیدروژئولوژی یا آب شناسی (Hydrologoy)

فهرست مقالات آب شناسی

تخلخل

نفوذپذیری

هدایت هیدرولیکی

سطح پیزومتری

جریان واحد آب زیرزمینی

زهکشی

شبکه‌های جریان

منحنی‌های تراز آب‌های زیرزمینی

رودخانه‌های سطحی

سرعت جریان آبهای زیرزمینی

آلودگی آبهای زیرزمینی

چاههای آب

افت چاه

پمپاژ

شعاع تاثیر چاه

دبی پمپاژ چاه

مرزهای هم پتانسیل

مرزهای غیر قابل نفوذ

مرزهای چندگانه

آزمایش پمپاژ

آبخوان آزاد

آبخوان محصور

مدلهای آب زیرزمینی

نفوذسنج با بار ثابت

نفوذسنج با بار افتان

آبخوان محصور غیر نشتی

روش تایس

روش کوپر-ژاکوب

آبخوان محصور تراوشی

چشمه

آبهای زیرزمینی

آبهای جاری

بهره برداری از منابع آب

آب

نحوه توزیع آب در طبیعت

چرخه طبیعی آب

خواص آب

حوضه آبریز

آبهای سطحی

هیدرومتری

هیدرومتئورولوژی

لیمنولوژی

یخ شناسی

یخچال شناسی

ژئوهیدرولوژی

رودخانه شناسی

اقیانوس شناسی

جزر و مد

اقیانوس سنجی

موج شناسی

کانالهای آبیاری

آبیاری

مهندسی رودخانه و کنترل سیلاب

رودخانه

اقیانوس

دریاها

هیدرولوژی یا آب شناسی از دو کلمه Hydro به معنی آب و Logos به معنی شناسایی گرفته شده است.

دید کلی

هیدرولوژی علمی است که در مورد پیدایش خصوصیات و نحوه توزیع آب در طبیعت بحث می‌کند ولی عملا واژه هیدرولوژی به شاخه‌ای از جغرافیای فیزیکی اطلاق می‌شود که گردش آب در طبیعت را مورد بررسی قرار می‌دهد. انجمن علوم و فنون ایالات متحده تعریف زیر را برای هیدرولوژی برگزیده است:


هیدرولوژی علم مطالعه آب کره زمین است و در مورد پیدایش ، چرخش و توزیع آب در طبیعت خصوصیات فیزیکی و شیمیایی آب ، واکنش‌های آب در محیط و ارتباط آن با موجودات زنده بحث می‌کند بنابراین ملاحظه می‌شود که هیدرولوژی در برگیرنده تمامی داستان آب است.

تاریخچه و تکامل آب شناسی

تا جایی که تاریخ نشان می‌دهد اولین تجارب آب شناسی مربوط به سومریها و مصریها در منطقه خاورمیانه است بطوری که قدمت سد سازی روی رودخانه نیل به 4000 سال قبل از میلاد مسیح می‌رسد در همین زمان فعالیتهای مشابهی در چین نیز وجود داشته است. از بدو تاریخ تا حدود 1400 سال بعد ازمیلاد مسیح فلاسفه و دانشمندان مختلفی از جمله هومر طالس ، افلاطون ، ارسطو و پلنی در مورد سیکل هیدرولوژی اندیشه‌های گوناگونی ارائه کرده‌اند و کم کم مفاهیم فلسفی هیدرولوژی جای خود را به مشاهدات علمی دادند.

سیر تحولی و رشد

• شاید بتوان گفت هیدرولوژی جدید از قرن 17 با اندازه گیریهای مختلف آغاز شد در این دوره پرالت ترانست مقدار بارندگی تبخیر و صعود موئینه‌ای را در حوضه آبریز رودخانه سن اندازه گیری کند ماریوت با اندازه گیری سرعت و سطح مقطع جریان دبی رودخانه سن را در پاریس اندازه گیری کرد.
  
  
• در قرن 18 مطالعات تجربی در زمینه‌های هیدرولوژی شکوفایی خاصی را پیدا کرد. بر اساس این مطالعات بود که بسیاری از اصول هیدرولیکی پایه گذاری گردید. از آن جمله می‌توان وسایلی مانند پیزو ستروبرنولی ، لوله پیتر ، جریان سنج ولت من ، لوله بوردا ، و نظریه‌هایی مانند نظریه برنولی ، (فرمول شزی و قوانین دالامبرت را نام برد. از آن زمان به بعد هیدرولوژی از جنبه کیفی به کمی سوق داده شده و اندازه گیری بسیاری از پدیده‌های هیدرولوژی امکان پذیر گردید.
  
  
• قرن 19 را می‌توان دوره طلایی هیدرولوژی دانست در این زمان زمین شناسی نیز به عنوان یک علم تکمیل کننده در آبهای زیرزمینی وارد گردید. قانون دارسی و فرمولهای دو پوئی- تیم (Dmpmit-Thiem) نمونه‌ای از پیشرفت‌های آبهای زیرزمینی همراه با هیدرولوژی می‌باشد. در زمینه هیدرولوژی آبهای سطحی نیز بخصوص به هیدرومتری توجه فراوانی مبذول گردید. فرمولهای فرانسیس در مورد سرریزها ، گانگیه (Gangmillet) کوته (kmtter) و مانینگ (Manning) درباره جریان آب در کانالهای روباز از جمله این مواردند.
  
  
• فعالیتهای دالتون در زمینه تبخیر نیز بسیار حائز نیز بسیار حائز اهمیت بود. گرچه قسمت اعظم هیدرولوژی جدید در قرن 19 پایه گذاری شد. ولی تا امروز هنوز هیدرولوژی علمی از تکامل زیادی برخوردار نبود.
  
  
• در اواخر قرن 19 و بخصوص در 30 سال اول قرن 20 صدها فرمول تجربی پیشنهاد گردید که می‌بایست ضرایب و پارامترهای آنها بر اساس قضاوت و تجربه بدست می‌آمده و برای حل این مشکل در بسیاری از کشورها موسسات و انیستیتو‌های تحقیقی در زمینه هیدرولوژی تاسیس گردید. در این دوره دانشمندان زیادی ظهور کردند از جمله می‌توان در سال 1932 شرمن (Sherman) نظریه روش هیدروگراف واحد برای تخمین رواناب پیشنهاد کرد.
  
  
• نظریه تیس (Thies) در حل مسائل مربوط به هیدرولوژی چاهها و روش پیشنهادی گامبل (Gammble) در سال 1941 برای تجزیه و تحلیل آماری داده‌ها و روشهای انیشتین (Einstein) را در مطالعات رسوب رودخانه‌ها نام برد. و از سال 1650 به بعد روشهای نظری در هیدرولوژی بسیار معمولی گردید بطوری که اکثر فرمولها و روشهای تجربی در قالب ریاضی در رد تجزیه و تحلیل قرار گرفت.

زیرشاخه‌های هیدرولوژی

هیدرومتئورولوژی (Hydrometeorology) یا آب و هواشناسی

کاربرد هواشناسی را در مسائل هیدرولوژی مورد بررسی قرار می‌دهد. به عبارت دیگر هیدرومتئورولوژی را می‌توان علمی دانست که درباره مسائل مشترک بین هواشناسی و هیدرولوژی بحث می‌کند.

لیمنولوژی

علم مطالعه آبهای داخل خشکی (دریاچه‌ها و برکه‌ها و ...) را لیمنولوژی (Limnology) گویند. در این رابطه خصوصیات فیزیکی ، شیمیایی ، و بیولوژیکی آب توده‌های آب موجود در داخل خشکیها مورد مطالعه قرار می‌گیرد.

کرایولوژی

یخ شناسی یا کرایولوژی (Cryology) علمی است که در آن خصوصیات مختلف آب در حالت جامد (برف یا یخ) بررسی می‌شود. به زبان دیگر کرایولوژی علم یخ شناسی و بررسی یخچالهاست هرچند یخچال شناسی نیز امروزه خود علم جداگانه‌ای را تشکیل می‌دهد.

ژئوهیدرولوژی (geohydrology)

به معنی هیدرولوژی آبهای زیرزمینی یا علم مطالعه آبها در زیر زمین است که در مقابل آن علم مطالعه آب در سطح زمین که هیدرولوژی آبهای سطحی گفته می‌شود قرار دارد. غالبا دو واژه ژئوهیدرولوژی و هیدروژئولوژی باهم اشتباه می‌شوند. اما در اولی تکیه بر هیدرولوژی و در دومی تکیه بر زمین شناسی می‌باشد. در فارسی برای مطالعه آب در زیر زمین از واژه هیدروژئولوژی استفاده می‌شود.

پوتامولوژی

رودخانه شناسی یا پوتامولوژی (Potamology) مسائل مربوط به جریان آب در رودخانه را مورد بررسی قرار می‌دهد در این رابطه تاکید بر جنبه‌های فیزیکی موضوع است تا بیولوژیکی آن.

هیدروگرافی

علم مطالعه وضعیت و خصوصیات فیزیکی آب بخصوص در رابطه با مسائل کشتیرانی را هیدروگرافی (Hydrography ) گویند. مطالعه جزر و مد در دریاهای آزاد و نوسانات سطح آب و نیز موج شناسی در قلمرو این علم قرار دارد.

هیدرومتری

آب سنجی که به آن هیدرومتری (Hydrometry) نیز گفته می‌شود. علم اندازه گیری آب و مسائل مربوط به آن می‌باشد، در واقع این علم سنجشهای مختلف مرکز آب ، مقادیر جریان و موارد مشابه به آن را در برمی‌گیرد.

اقیانوس سنجی

در علم اقیانوس سنجی (Oceanolography) خصوصیات فیزیکی ، شیمیایی ، بیولوژیکی و دیگر ویژگیهای اقیانوس و دریاهای آزاد مورد مطالعه قرار می‌گیرد. این علم خود بخشی از دانش وسیع اقیانوس شناسی (Oceanology) به شمار می‌آید.

کاربردهای هیدرولوژی

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

ضرورت این علم (هیدرولوژی)

هر سال به سطح خشکیهای کره زمین حدود 110000 کیلومتر مکعب آب بصورت نزولات جوی فرو می‌ریزد در عوض 70000 کیلومتر مکعب آن بصورت تبخیر خارج می‌شود. تفاوت این دو رقم 40000 کیلومتر مکعب است که منابع تجدید شونده آب را تشکیل می‌دهند. مقدار سرانه آب تجدید شونده در سطح دنیا رقمی حدود 7400 متر مکعب در سال برای هر نفر است. اما این مقدار بطور یکنواخت تقسیم نشده است.


متخصصان هیدرولوژی رقم 1000 متر مکعب در سال برای هر نفر را مرز کم آبی یک کشور تعیین کرده‌اند. این رقم در مصر 30 در قطر 40 در لیبی 160 در عربستان 140 متر مکعب در سال برای هر نفر برآورد شده است. همگی جز کشورهای کم آب محسوب می‌شوند. در ایران این سرانه 1500 متر مکعب در سال تخمین زده شده است. با این حساب نمی‌توان ایران را یک کشور کم آب تلقی کرد. یکی از راههای سازگاری با خشکی استفاده بهینه از منابع آب است. باید سعی کرد که تا حد امکان از ریزشهای جوی ، جریان آبهای سطحی و منابع زیرزمینی به نحو مطلوب استفاده شود و این کار عملی نخواهد بود مگر با شناخت پدیده‌های هیدرولیکی.

• معرفی ائمه برای روشن شدن احکام دین
• روح عبادت
• طریق صحیح و نیت در عبادت
• دوستی اهلبیت شرط قبولی طاعات

معرفی ائمه برای روشن شدن احکام دین

خداوند دین اسلام را بر اساس حق استوار کرده و با معرفی ائمه اطهار علیهم السلام تمام جنبه‌ها و احکام آن را روشن فرموده است.
لذا هر کس از امامان معصوم پیروی کند و برنامه زندگی و دستورات دینی را از آنها بگیرد، به راه مستقیم هدایت می‌یابد و عاقبت به خیر می گردد و هرکس از راه و روش آنها جدا شود، راهی جز ضلالت و گمراهی نرفته، عاقبت به عذاب مبتلا خواهد شد.

یکی از امور مهمی که باید آن را از ائمه معصومین بیاموزیم، "عبادت" است، زیرا ما نمی دانیم خداوند چه نوع عبادتی را دوست دارد و با چه کیفیّت و کمیّتی از بندگان خود خواسته است.

روح عبادت

بعضی خیال کرده اند هر چه عبادت سنگین تر و سخت تر باشد بهتر است، لذا چون دستشان به دامان ائمّه طاهرین نرسیده، از پیش خود نمازها و روزه ها و عبادات غیرمعقولی ساخته اند. این گونه عبادات ابداً مورد نظر اسلام مقدّس نیست، بلکه آنچه باید به آن توجّه کرد، روح عبادت است و آن این است که انسان روی دل را به سوی خدا کند و او را دوست بدارد و تسلیم او گردد و با او به مناجات و گفتگو بنشیند و خانه دل را برای وارد شدن آن محبوب یگانه از هر محبوب دیگری فارغ گرداند.
لذا باید میزان اعمال نیک و عبادات را از طریق علوم ائمه اطهار به دست آورد.

طریق صحیح و نیت در عبادت

اگر کسی بگوید این خارکَن که الان بار سنگین خار را به دوش می کشد و عرق می ریزد به مراتب بیشتر کاسبی می کند از آن جواهر فروشی که تمام سرمایه اش یک‌صدم این خارها سنگینی ندارد و به این گونه رنجها هم تن نمی دهد، سخن ابلهانه و دور از حقیقتی گفته است. جواهر شناس می داند که یک مثقال از این گوهر به صدها بار از آن خار می‌ارزد.
ائمّه علیهم السلام هم می‌دانند که اگر اکسیر محبّت و ولایت آنها نباشد، هزاران رکعت نماز به یک پول نمی‌ارزد و عمری را با زبان روزه سپری کردن قیمتی ندارد. زیرا آنچه جان عبادات است و به آنها روح می دهد و انسان را می سازد، همان طریق صحیح و تایید خداوند است.

دوستی اهلبیت شرط قبولی طاعات

بنابراین هر که سریعتر حرکت کند، لزوماً زودتر به مقصد نمی‌رسد. زیرا چه بسا آنکه سرعت دارد، در راه رسیدن به مقصد اشتباه رفته و هر چه سریع‌تر می‌رود، از مقصد دورتر می‌شود.
رسول خدا صلی الله علیه و آله و سلم فرمود:«خداوند عزّوجل در شب معراج به من فرمود:. . . ای محمد! اگر بنده‌ای از بندگان من آن قدر مرا عبادت کند که از پا بیفتد یا مانند مشک، خشکیده شود، ولی ولایت شما را منکر باشد، او را نمی‌آمرزم، مگر به ولایت شما - چهارده معصوم - اقرار نماید.
و سپس خداوند انوار آن معصومین را به من نشان داد. . . »

منابع:
بحارالانوار، ج 36، ص 216، ح 18.

امیرالمومنین علی علیه السلام فرمود:
روزی من و فاطمه نزد رسول خدا صلی الله علیه و آله و سلم رفتیم. پیامبر سخت می‌گریست. من گفتم:«پدر و مادرم فدای شما باد؛ چرا گریه می‌کنید؟!»
رسول خدا فرمود:«در شب معراج زن‌هایی از امت خود را دیدم که در عذاب شدیدی بودند. از دیدن وضع آنها بسیار اندوهگین شده‌ام.»
فاطمه علیهاسلام عرض کرد:«پدر جان، عمل آن زنان چه بود که به عذاب مبتلا شده بودند؟»
رسول خدا فرمود:«زنی را به موهایش آویخته بود و مغز سرش در آتش می‌جوشید. او در دنیا موی خود را از مردان نمی پوشانده.
زنی را به زبانش آویخته بودند و آب جوش در حلقش می‌ریختند. او در دنیا شوهرش را اذیت می‌کرده. زنی را با پا در تنوری از آتش آویخته بودند چرا که بدون اجازه شوهر از خانه‌اش بیرون می‌رفته. زنی گوشت خودش را می خورد و در زیر پایش آتش برافروخته بودند. او در دنیا خود را برای مردان زینت می داده است.
دست‌های زنی را به پاهایش بسته بودند و مارها و عقرب‌ها بر او مسلط بودند. او در دنیا طهارت را مراعات نمی‌کرده و نماز را خوار می شمرده است.
زنی کور و کر و لال در تابوتی از آتش بود و مغز سرش از بینی اش خارج می شد و بدنش از جزام و برص پاره پاره شده بود. او از زنا بچه دار شده و بچه را به شوهرش نسبت می‌داده است.
زنی گوشت تن خود را با قیچی پاره پاره می کرد. او در دنیا خود را در اختیار مردان قرار می داده است.
زنی صورت و بدنش در آتش بود و روده های خود را می خورد. او در دنیا برای زنا وساطت می کرده.
زنی سرش چون خوک و بدنش چون خر بود و هزاران هزار از انواع عذاب بر او می‌بارید. او زنی بوده سخن چین و دروغ پرداز.
زنی به صورت سگ بود و آتش از دهانش خارج می‌شد و ملائکه با گرزهای آتشین بر سرش می‌کوفتند. او در دنیا زنی بوده آوازه خوان و حسود.»
آن‌گاه رسول خدا فرمود:«وای بر آن زنی که شوهرش از او خشمگین باشد و خوشا به حال آن زنی که شوهرش از او راضی باشد.»

منابع:
بحار الانوار، ج 103، ص 245، ح 24.

مراجعه شود به:
وظایف مشترک زن و شوهر