دانلود جزوه و پاورپوینت و مقاله طرح درس

تحقیق اولويت بندی زمانی و مکانی سيل خيزی زيرحوزههای آبخيز کوشکآباد 18 ص

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