لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل : word (..DOC) ( قابل ويرايش و آماده پرينت )
تعداد صفحه : 15 صفحه
قسمتی از متن word (..DOC) :
1
اولويتبندی زمانی و مکانی سيلخيزی زيرحوزههای آبخيز کوشکآباد خراسان رضوی با استفاده از مدل HEC-HMS
1- دانشگاه تربيت مدرس، دانشكده منابع طبيعي و علوم دريايي نور، دانشجوي كارشناس ارشد مهندسي آبخيزداري، تلفن 8-6253907 0122. hghizanloo@yahoo.com.
2*- دانشگاه تربيت مدرس، دانشكده منابع طبيعي و علوم دريايي نور، گروه مهندسي آبخيزداري، استاديار، كدپستي46414، تلفن3-6253101 0122، دورنگار6253499 0122.
morady5hr@yahoo.com
3- دانشگاه تربيت مدرس، دانشكده منابع طبيعي و علوم دريايي نور، گروه مهندسي آبخيزداري، استاديار، كدپستي 46414، تلفن 3-6253101 0122، دورنگار 6253499 0122.
shrsadeghi@yahoo.com
اولويتبندی زمانی و مکانی سيلخيزی زيرحوزههای آبخيز کوشکآباد خراسان رضوی با استفاده از مدل HEC-HMS.
چکيده
كشور ايران به لحاظ موقعيت خاص جغرافيايي، در اكثر مناطق، از اقليمي خشك و نيمه خشك برخوردار بوده كه همه ساله با وقوع سيلابهاي فصلي با خسارتهاي جبرانناپذيري مواجه است. تحقيق حاضر به مكانيابي زيرحوز
1
هاي موثر بر دبي اوج و حجم سيل، و اولويتبندي زماني و مكاني سيلخيزي زيرحوزههاي آبخيز كوشكآباد خراسان رضوي با استفاده از مدل HEC-HMS، پرداخته است. در اين تحقيق پس از تعيين دورههاي هيدرولوژيكي و تهيه اطلاعات مورد نياز براي تهيه هيدروگراف سيل، از روش شبيهسازي هيدرولوژيكي SCS در تبديل رابطه بارش-رواناب در سطح زيرحوزهها استفاده شد. به منظور استخراج هيدروگراف سيل خروجي حوزه از رونديابي آبراهههاي اصلي به روش ماسكينگام استفاده گرديد. اولويتبندي زيرحوزهها از نظر سيلخيزي با كاربرد مدل HEC-HMS محاسبه شده و واسنجي لازم براي پارامترهايي چون تلفات اوليه، شماره منحني و زمان تاخير در هر دوره هيدرولوژيكي صورت گرفت. سپس با حذف متوالي و يك به يك زيرحوزهها از فرايند رونديابي داخل حوزه، زيرحوزهها بر اساس ميزان مشاركت در دبي اوج و حجم سيل خروجي حوزه در هر دوره هيدرولوژيكي، اولويتبندي گرديدند. نتايج تحقيق نشان داد از محل خروجي حوزه به طرف بالادست و بخشهاي مياني حوزه، تاثير زيرحوزهها در دبي اوج سيل و حجم سيل خروجي كل حوزه افزايش مييابد. همچنين ميزان مشاركت زيرحوزهها در سيل خروجي حوزه و حتي بزرگي و كوچكي دبي و حجم سيل زيرحوزهها، به مساحت آنها بستگي ندارد. به اين ترتيب، ارتباط بين سيل و مشاركت سيل زيرحوزهها با مساحت آنها غير خطي است. مقايسه اولويتبندي پتانسيل توليد سيل در دورههاي هيدرولوژيكي متفاوت نيز از نظر آماري داراي اختلاف معنيداري ميباشد. لذا با تمركز عمليات آبخيزداري و كنترل سيلاب بر اساس اولويتها و مناطق تعيين شده در دورههاي هيدرولوژيكي متفاوت، ضمن دسترسي به اهداف تحقيق، در هزينههاي اجرائي، كاهش قابل توجهي پيشبيني ميگردد.
واژگان کليدی: سيلخيزی, اولويتبندی زمانی و مکانی, مدل HEC-HMS، كوشكآباد خراسان رضوي.
مقدمه
سيل يک اتفاق ناگهاني و رويدادي سريع و مخرب است که در مديريت حوزههاي آبخيز، تعيين شدت سيلخيزي زيرحوزهها و مقايسههايي که از اين بابت در تعيين اولويتبنديها و سياستگذاريهاي لازم براي مهار سيل انجام ميگيرد، از اهميت بالايي برخوردار است (مريد و همکاران، 1375). اکثر حوزههاي آبخيز معمولا" داراي فصول سيلخيزي متفاوتي هستند (Chunhong و Ying، 2004). در بين عوامل موثر بر سيلخيزي، مهمترين عامل، شماره منحني (CN) ميباشد (جوکار، 1381). عامل CNداراي تغييرات زماني بوده (Young وCarleton، 2005) كه با تغيير در فرآيندهاي هيدرولوژيکي، اثرات مهمي روي کميت و کيفيت رواناب خروجي از حوزه دارد. بر اين اساس با بکارگيري مدلي نظير 1- Hydrologic Engineering Center – Hydrologic Modeling System
HEC-HMS، امكان بررسي تغييرات زماني و مكاني وقوع سيلاب در حوزههاي آبخيز ممكن ميگردد (Akan وHoughtalen، 2003).
بررسيهاي انجام شده نشان ميدهد موضوعات مرتبط با اين تحقيق عمدتا" در زمينه تاثير تغييرات کاربري اراضي بر روي بروز سيلاب، تعيين مناطق سيلخيز بر پايه روشهاي نموداري و فرمولهاي تجربي، تحليل آماري دادههاي سيلاب، دادههاي دورسنجي و سامانه اطلاعات جغرافيايي و مدلهاي رايانهاي بارش–رواناب بوده و بيشتر از ديدگاه توليد سيل در سطح حوزههاي آبخيز يکپارچه مطرح شده است. Singh (1996) با بررسي تغييرات زماني و مکاني بارش، تغيير رفتار حوزه روي هيدروگراف سيل را از نظر شکل، تداوم و
2
دبي پيک هيدروگراف سيل بررسي كرد. Vanshaar و همکاران (2002) از مدل 2-Distributed Hydrology-Soil-Vegetation Model
DHSVM براي شبيهسازي اثرات هيدرولوژيکي پوشش زمين براي 4 زيرحوزه رودخانه کلمبيا استفاده کرده و بيان ميدارند که شاخص سطح برگي کم، آب معادل برف و جريان بيشتر را به دنبال دارد. Melesse و Shih (2002) براي تخمين توزيع مکاني ارتفاع رواناب، از تصاوير ماهوارهاي براي تعيين تغييرات کاربري اراضي و CN حوزه Kissimmee در جنوب فلوريدا استفاده کردند. نتايج نشان داد که با تغيير کاربري و به تبع آن تغييرات سيل، استفاده از تصاوير ماهوارهاي براي مطالعه عکس العمل حوزه نسبت به سيل مفيد است. Foody و همكاران (2004) به منظور شناسايي مناطق حساس به تند سيلها در منطقهاي در غرب مصر از مدل HEC-HMS به منظور شبيهسازي سيلاب استفاده كردند؛ كه منجر به شناسايي 2 منقطه حساس گرديد. Hassanzadeh و Aalami (2005) با استفاده از مدل HEC-HMS درحوزه آبخيز سد گلستان مبادرت به تعيين سيلخيزي زيرحوزهها پرداختند. مرداني (1377)، خسروشاهي (1380) و جوکار (1381) تاثير سيلخيزي زيرحوزهها را از طريق مدل رياضي HEC-HMS مورد بررسي قرار دادند و با استفاده از شبيهسازي جريانهاي سيلابي، ميزان مشارکت هر يک از زيرحوزهها را در هيدروگراف سيل خروجي حوزه مورد بررسي خود بدست آوردند. روغني و همكاران (1382) با استفاده از مفهوم نمودار مساحت–زمان و بکارگيري مشخصات حوزه، در مدل هيدرولوژيکي RAFTS، نحوه توزيع مکاني زيرحوزهها در سطح منطقه را مورد بررسي قرار دادند. يثربی (1384) با نصب اشل در خروجی زيرحوزههای آبخيز هراز و با قرائت روزانه آنها و تهيه منحنی دبی-اشل, اقدام به محاسبه دبی روزانه و شناسايي تغييرات زمانی-مکانی و اولويتبندی زيرحوزهها در رواناب توليدی نمود.
حوزه آبخيز كوشكآباد در استان خراسان رضوي از جمله حوزههاي آبخيزي است كه بروز مكرر سيلاب، مسئولان محلي را به انجام اقدامات كنترل سيل وادار نموده است؛ حال آنكه موفقيت كامل در اين راستا به دليل عدم اطلاع از وضعيت مشاركت زماني و مكاني زيرحوزهها در بروز سيلاب با موفقيت كامل همراه نبوده است. لذا هدف از انجام اين تحقيق، تعيين مناطق خطرساز و سيلخيز در داخل حوزه و اولويتبندي شدت سيلخيزي زيرحوزهها در دو فصل سيلابي، براي مديريت بهينه آنها ميباشد.
مواد و روشها
حوزه آبخيز کوشکآباد در استان خراسان رضوي در شمال غرب مشهد و در طول جغرافيايي 30 º59 تا 38 º59 شرقي و در عرض جغرافيايي 38 º36 تا 47 º36 شمالي واقع شده است (شكل1). ارتفاع متوسط حوزه 1705 متر، شيب متوسط آن بالاي 25 درصد بوده و داراي اقليم خشك تحت تاثير توده هواي سيبري ميباشد. مساحت حوزه 45/87 کيلومترمربع بوده که به 10 زيرحوزه تقسيم شده است. ميانگين نزولات سالانه اين حوزه 3/391 ميليمتر است.
3
خراسان رضوي
N
كوشك آباد
ايران
شكل1 سيماي كلي منطقه مورد مطالعه در استان خراسان رضوي و ايران
روش كار
مدل HEC-HMS برای شبيهسازی بارش-رواناب، حوزه آبخيز را با مولفههاي هيدرولوژيکي و هيدروليکي نمايش ميدهد. به اين ترتيب، بررسي منابع، تعيين حوزه و زيرحوزهها، جمعآوري دادهها، تعيين دورههاي هيدرولوژيكي، تهيه نقشهها و رقومي كردن آنها، بازديد از منطقه مورد مطالعه و كنترل نقشهها با طبيعت ضروري است. با تلفيق اطلاعات بدست آمده، مدل هيدرولوژيكي اجرا ميگردد. پس از شبيهسازي فرآيندهاي بارش-رواناب، اولويتبندي زيرحوزهها با حذف متوالي آنها از فرايند رونديابي داخل حوزه براي تعيين ميزان مشاركت آنها در دبي اوج و حجم سيل خروجي حوزه در هر دوره هيدرولوژيكي، و در نهايت تحليلهاي مكاني و زماني سيلخيزي صورت ميگيرد.
استخراج مشخصات فيزيكي زيرحوزهها و تعيين دورههاي هيدرولوژيكي حوزه
به منظور فراهم نمودن دادههاي لازم براي انجام اين تحقيق، با استفاده از نرمافزار Arcview و Ilwis، كليه مشخصات و نقشههاي مورد نياز شامل مدل رقومي ارتفاع، نقشه شيب حوزه و تعيين شيب آبراهههاي اصلي زيرحوزهها استخراج گرديد. براي تعيين دورههاي هيدرولوژيكي حوزه آبخيز مورد مطالعه، ترسيم و تحليل منحنيهاي تغييرات دما-بارش (آمبروترميك) و بارش- دبي در ماههاي مختلف سال صورت گرفت. مقدار متوسط بارش و دما در ماههاي مختلف سال، پس از تعيين سالهاي آماري مشترك، بررسي همگني و بازسازي دادههاي ناقص ايستگاههاي درون و بيرون حوزه، با ترسيم خطوط همباران و همدما با استفاده از نرمافزار Arcview بدست آمد.
تحليل دادههاي بارش- رواناب
به منظور مدلسازي حوزه مورد مطالعه از طريق بكارگيري مدل رياضي، استفاده از دادههاي همزمان بارش-رواناب براي واسنجي مدل ضروري است. به اين ترتيب، اقدام به جمع
برچسب ها:
تحقیق اولويت بندی زمانی و مکانی سيل خيزی زيرحوزههای آبخيز کوشکآباد 18 ص اولويت بندی زمانی و مکانی سيل خيزی زيرحوزههای آبخيز کوشکآباد 18 ص دانلود تحقیق اولويت بندی زمانی و مکانی سيل خيزی زيرحوزههای آبخيز کوشکآباد 18 ص اولويت بندی زمانی مکانی