منابع طبیعی

جمع بندی نتایج:

سيل‌ يك ‌پديده ‌طبيعي ‌است‌ كه ‌جوامع ‌بشري‌ آن‌ را به ‌عنوان ‌يك ‌واقعه ‌اجتناب ‌ناپذير پذيرفته‌اند اما رويداد، اندازه ‌و تكرار سيل‌ ناشي‌ از عوامل‌ متعددي ‌است‌ كه‌ بسته ‌به ‌شرايط اقليمي‌، طبيعي‌ و جغرافيايي‌ هر منطقه ‌تغيير مي‌كند.بهمين‌ دليل ‌رابطه ‌بين ‌بارندگي ‌و رواناب ‌به ‌طور محسوسي ‌از حوضه‌اي ‌به‌ حوضه‌ ديگر فرق‌ مي‌كند و نه‌ فقط هر حوضه‌ بلكه‌ هر زير حوضه‌ شرايط و يژه‌ خود را دارد كه‌ با يستي‌ مستقلاً مورد بررسي‌ قرار گيرد. با توجه‌ به ‌اينكه ‌براي ‌جلوگيري ‌از بروز اينگونه ‌پديده‌هاي ‌زيانبار در حال‌ حاضر نمي‌توان ‌در عوامل‌ و عناصر جوي‌ تغييري ‌ايجاد نمود. بنابراين‌ هرگونه ‌راه ‌حل‌ اصولي ‌و چاره ‌ساز را بايد در روي‌ زمين‌ و اختصاصاً در حوضه‌هاي ‌آبخيز جستجو كرد از این نظر ‌مناطقي ‌كه ‌پتانسيل ‌بالايي‌ در توليد سيل‌ دارند بايد بطريقي شناسايي ‌شوند. در اين‌ ارتباط اولين‌ اقدامي ‌كه‌ براي ‌كاهش ‌خطر سيل‌ مطرح ‌مي‌شود مهار سيل ‌در سر منشاء آن ‌يعني‌ زيرحوضه‌هاي ‌آبخيز است‌.مسلماً براي‌ انجام‌ اينكار نياز به ‌شناسايي ‌مناطق‌ سيل ‌خيز در داخل‌ حوضه‌ مي‌باشد، زيرا به ‌دليل ‌وسعت ‌زياد و گستردگي ‌حوضه‌هاي ‌آبخيز انجام‌ عمليات ‌اجرايي ‌و اصلاحي ‌در سراسر حوضه‌ امكان ‌پذير نبوده ‌و حتي‌ در صورت‌ عدم‌ بررسي‌ دقيق‌ مي‌تواند امكان‌ تشديد دبي‌ اوج ‌را با تغيير همزماني‌ دبي‌ هاي ‌اوج ‌زير حوضه‌ها سبب‌ گردد. لذا بايد بطريقي ‌مناطق سيلخيز شناسايي ‌شوند، تا امكان ‌عمليات ‌اجرايي‌ و اصلاحي ‌در سطوح ‌كوچكتر و خطر ساز فراهم ‌شود.براي ‌اين‌ منظور از مدلهاي ‌رايانه‌اي ‌متنوعي‌ كه‌ براي ‌شبيه ‌سازي ‌حوضه‌هاي ‌آبخيز ارائه ‌شده ‌است‌ مي توان استفاده ‌نمود. اين ‌مدلها بطور گسترده اي براي‌ پيش‌بيني ‌سيلاب ‌بكار گرفته ‌شده ‌است‌. در اينگونه ‌مطالعات ‌معمولاً از مدلهاي‌ يك‌ پارچه‌(Lumped) استفاده ‌شده‌ و حوضه‌ آبخيز با هر وسعتي ‌بعنوان ‌يك‌ واحد تلقي‌ شده ‌است‌.اما از آنجا كه‌ حوضه‌هاي ‌آبخيز از وسعت ‌قابل ‌ملاحظه‌اي ‌برخوردارند، اينكه‌ كدام ‌قسمت‌ حوضه‌ پتانسيل‌ بيشتري‌ در توليد سيل‌ دارند، مشخص‌ نمي‌شود. به ‌اين ‌ترتيب‌ عمليات‌ اجرايي ‌و اصلاحي‌ براي ‌پيشگيري ‌و مهار سيلاب ‌در داخل‌ حوضه‌ آبخيز با مشكل‌ مواجه ‌مي‌شود و چه ‌بسا در پاره‌اي ‌از موارد اقدامات ‌انجام‌ شده‌ ‌تأثيري‌ در تخفيف‌ سيل ‌نداشته ‌است‌ زيرا كانونهاي ‌توليد سيل ‌و خطرزا در داخل ‌حوضه‌ مشخص‌ و معرفي ‌نشده‌ است‌. تحقيق ‌حاضر معرفي ‌روشي‌ بود‌ كه ‌با استفاده ‌از مدلهاي ‌رياضي‌ هيدرولوژي ‌توانست ضمن ‌در نظر گرفتن ‌اثرات ‌متقابل ‌عوامل ‌موثر بر سيل‌خيزي‌، مناطق‌ خطرساز و سيل‌خيز را در داخل‌ حوضه‌ تعيين ‌نموده ‌و بعبارتي ‌شدت‌ سيل‌ خيزي‌ را در هر يك‌ از زير حوضه‌ها و يا واحدهاي ‌هيدرولوژيكي ‌اولويت‌ بندي‌ نمايد.

+ نوشته شده در چهارشنبه بیست و سوم خرداد 1386ساعت 10:39 توسط محمد خسروشاهي |

تحلیل حساسیت زیرحوضه ها برای سیلخیزی (3):

3- مقایسه اثر عامل CN و شیب آبراهه در دبی خروجی حوضه

مقایسه دو عامل CN و شیب آبراهه در هر یک از زیرحوضه ها و اثر آن دو، در دبی خروجی محل مورد نظر نشان می دهد که اثر عامل CN در مقدار کاهش دبی خروجی نسبت به عامل شیب آبراهه آشکار تر است (شکل زير-بالا). این اثر کاهشی در واحدهای هیدرولوژیک حساس تر نیز با تفاوت نسبتا آشکارتری نسبت به شیب آبراهه دیده می شود (شکل زير-پايين). نکته قابل توجه اثر معکوس شیب آبراهه مخصوصا در واحدهای هیدرولوژیک CB1-1 ، A2-1 و C1 می باشد که باید مورد توجه قرار گیرد. در مجموع در بين‌ عوامل‌ مؤثر بر سيل‌ خروجي‌ حوضه‌ در واحدهای هیدرولوژیک، مهمترين‌ و در عين‌ حال‌ ساده‌ترين ‌عامل ‌از لحاظ كنترل‌ و تأثير آن‌ بر سيل ‌خروجي ‌حوضه‌، عامل ‌CN مي‌باشد که بیشتر به پوشش گیاهی ارتباط دارد. در هرحال جزئیات بیشتر این موارد نیاز به مطالعات تفصیلی دارد . در پایان باید یادآوری شود که ‌با توجه‌ به ‌نمودارهاي ‌حساسيت‌ زيرحوضه‌ها نسبت‌ به‌ عامل‌ شيب ‌آبراهه‌ها، توجه‌ به‌ اين‌ نكته‌ مهم‌ ضروري ‌است ‌كه ‌در برخي‌ موارد )زير حوضه CB1-1 ، A2-1 و C1 در اين حوضه) اين ‌امكان ‌وجود دارد كه‌ عمليات ‌كاهش‌ شيب ‌در واقع ‌اثر معكوس ‌بر دبي ‌اوج‌ خروجي‌ حوضه ‌بگذارد.

+ نوشته شده در سه شنبه بیست و دوم خرداد 1386ساعت 11:28 توسط محمد خسروشاهي |

تحلیل حساسیت زیرحوضه ها برای سیلخیزی (2):

۲-بررسی اثر تغییرات عامل CN در سیلخیزی حوضه: تغییر این عامل در دامنه + و - ۱۰ درصد که تقریبا دامنه معقولی براي مديريت سيل در اين حوضه مي باشد صورت گرفت. برای این کار ابتدا مقادیر CN جدید تعیین و با استفاده از آن، مقدار تلفات اولیه برای هر واحد هیدرولوژیک در دامنه تعیین شده محاسبه شد و سپس با در نطر گرفتن شیب هر واحد هیدرولوژیک نسبت به محاسبه زمان تاخیر مربوطه اقدام شد. جدول شماره 35 بخشی از محاسبات مربوطه را نشان می دهد. متعاقب این کار با اجرای مدل زیرحوضه هایی که نسبت به این عامل حساسیت بیشتری در سیلخیزی داشتند با استفاده از روش پیش گفته و به تفکیک در هر یک از زیرحوضه ها تعیین شد. برای شناسایی تاثیر تغییرات این عامل در دبی خروجی حوضه با بارش طراحی 12 ساعته 100 ساله، بیش از 100 بار مدل HMS اجرا گردید و ‌پس‌ از هر بار اجراي‌ مدل، تاثير اين ‌تغييرات ‌در دبي ‌خروجي ‌كل ‌حوضه‌ و بازه های مورد نظر محاسبه شد. نتایج حاصل نشان داد به جز زیرحوضه C که بطور بسیار جزئی در جهت عکس زیرحوضه های دیگر عمل می کند، در سایر زیرحوضه ها کاهش عدد CN با دامنه متفاوتی در سیلاب خروجی حوضه اثر می گذارند در این حوضه واحدهای هیدرولوژیک A1-1 ، CB1 ، A2 ، B2-2 و بویژه واحد هیدرولوژیک A1 نسبت به تغییرات عامل CN و تاثیر آن در سیل خروجی حوضه حساسیت بیشتری دارند (شکل زير). لازم بیادآوری است در محاسبات مربوط به سيل و سيل خيزي، نقش كاربري حوضه در عدد منحني (CN) نهفته است. دو لايه مهمي كه منجر به تعيين عدد منحني مي شوند وضعيت خاك و پوشش گياهي است بنا بر اين از طريق تحليل CN مي توان رهنمودهاي مورد نیاز براي مديريت عملیات بیولوژیک جهت كنترل سيل ارايه کرد.

+ نوشته شده در دوشنبه بیست و یکم خرداد 1386ساعت 11:10 توسط محمد خسروشاهي |

تحلیل حساسیت زیرحوضه ها برای سیلخیزی (1):

بــراي‌ بـررسي ‌و شنـاخت ‌روابــط بين‌ عوامل‌ موثر بر سيل‌خيزي ‌زيرحوضه‌ها،معمولا از روش‌ آناليز حساسيت ‌(Sensitivity Analysis) استفاده ‌مي ‌شود. بدين ‌منظور پس‌ از تعيين ‌هيدروگراف ‌سيل ‌خروجي ‌حوضه‌ با مشاركت ‌كليه ‌زير حوضه‌ها، عوامل ‌مورد نظر، به‌ ترتيب‌ در هر يك ‌از زير حوضه‌ها تغيير داده‌ مي‌شود تا تأثير آن عامل در دبي ‌اوج ‌خروجي ‌مشخص‌ شود .به ‌اين‌ ترتيب‌ پس‌ از هر بار اجراي ‌مدل ‌HEC.HMS، تأثير اين‌ تعييرات ‌در دبي ‌اوج ‌خروجي ‌كل‌ حوضه‌ منعكس‌ مي‌گردد. با اين ‌روش‌ ضمن‌ شناسايي ‌عوامل ‌مؤثر، زير حوضه‌اي ‌كه‌ به ‌اين ‌تغييرات ‌حساسيت ‌بيشتري ‌نشان ‌دهد نيز شناسايي ‌مي‌شود. این بررسی برای یک مطالعه موردی (حوضه مارون ) انجام شده که در زیر شرح داده شده است.

۱- بررسی اثر تغییرات عامل شیب آبراهه ها در سیلخیزی حوضه: برای تعیین زیرحوضه هایی که نسبت به این عامل حساسیت بیشتری در سیلخیزی دارند به تفکیک برای دو بارش طراحی متفاوت و در هر یک از زیرحوضه ها انجام شد. برای این کار با توجه به رابطه مربوطه زمان تاخیر جدیدی برای عامل‌ مورد نظر در دامنه ‌انتخاب ‌شده‌ که به ‌نوبت ‌در هر يك ‌از زير حوضه ‌تغيير داده‌ می شد محاسبه و وارد مدل گردید تا اثر این تغییرات در دبی خروجی محل مورد نظر مشخص شود. به ‌اين ‌ترتيب ‌پس‌ از هر بار اجراي‌ مدل، تاثير اين ‌تغييرات ‌در دبي ‌خروجي ‌كل ‌حوضه‌ و بازه های مورد نظر منعكس‌ مي‌گرديد. با اين ‌روش‌ زير حوضه‌اي ‌كه ‌به ‌اين ‌تغييرات ‌حساسيت ‌بيشتري ‌نشان‌ مي‌داد شناسايي ‌شد. باید گفت در اكثر مطالعاتي كه تاكنون براي بررسي عوامل مؤثر بر سيل انجام پذيرفته است معمولا اين عامل در سطح زيرحوضه بدون توجه به تاثير آن در سيل خروجي حوضه مورد بررسي قرار گرفته است در اين صورت حساسيت تغييرات عامل مورد نظر فقط در مقابل دبي خروجی زيرحوضه بررسي مي شود بدون اينكه تاثير آن عامل در سيل خروجي حوضه یا محل تلاقی بازه ها ديده شود اماچنانچه از ديدگاه میزان مشارکت زیرحوضه ها یا واحدهای هیدرولوژیک در خروجی حوضه یا بازه مورد نظر که هدف اصلی این بخش از مطالعه است به موضوع نگريسته شود وضعيت فرق مي كند. هـمانگونه‌ كه‌ در شكل‌ زير ديده مي‌شود تغييرات ‌شيب‌ آبراهه ‌در هر يك‌ از زيرحوضه‌ها (واحدهای هیدرولوژیک)، تغييرات ‌متفاوتي ‌در خروجی حوضه از خود بر جاي‌ مي‌گذارد که این موضوع ناشی از اثرات متقابل همزمانی حضور دبی واحدهای هیدرولوژیک در محل مورد نظر می باشد . تغييرات ‌شيب ‌آبراهه‌ در تعدادی از زيرحوضه ها در جهت عکس زيرحوضه های دیگر عمل می کنند شاخص ترین آنها واحدهای هیدرولوژیک A2-1 و CB1-1 می باشند. يعني‌ در اين دو ‌زيرحوضه‌ بر خلاف واحدهای دیگر با کم شدن ‌شيب‌آبراهه‌، دبي‌ خروجي حوضه زیاد می شود (عکس تصور حاکم). بالعكس‌، وقتي ‌شيب‌ آبراهه ‌در واحدهای A1 ، A2 ، CB1 و B2-2كاهش‌ مي‌يابد دبي‌ خروجي در محل مورد نظر نیز کم می شود، کم و زیاد شدن ‌شيب ‌آبراهه در سایر واحدهای هیدرولوژیک تفاوت محسوسی در دبی خروجی محل مورد نظر نشان نمی دهند. بنا براین چنانچه هدف آبخیزدار استفاده از سازه های آبراهه ای برای کاهش دبی سیلابی در محل مورد نظر باشد این عملیات باید ‌در واحدهای A1 ، A2 ، CB1 و B2-2 انجام شود و هیچگونه عملیات آبراهه ای برای کاهش سیلاب در واحد A2-1 و CB1-1 صورت نگیرد. اين ‌موضوع ‌از نكات‌ بسيار ظريفي ‌است ‌كه ‌در عمليات ‌آبخيزداري ‌و كنترل ‌سيل ‌در زيرحوضه‌هاي آبخيز خصوصاً هنگام ‌طراحي‌عمليات ‌كاهش‌ شيب‌ آبراهه ‌در زيرحوضه‌ها بايد مورد توجه‌ قرار گيرد. در غير اينصورت‌ و بر خلاف‌ تصور حاكم‌، امكان ‌دارد اجراي ‌اينگونه‌ عمليات‌ در برخي ‌واحدها اثر تشديد كننده ‌در سيل ‌خروجي ‌ايجاد نمايد.

+ نوشته شده در یکشنبه بیستم خرداد 1386ساعت 11:28 توسط محمد خسروشاهي |

شناسايي و الويت بندي مناطق سيل خيز در يك حوضه آبخيز(10)

نتيجه گيري:

غالب روش‌هايي ‌كه ‌براي ‌شناسايي، تفكيك و اولويت بندي مناطق سيل خيز بكارگرفته ‌شده‌اند، كل ‌حوضه ‌آبخيز را بصورت‌ يكپارچه‌ (Lumped) در نظر گرفته‌اند و يا بصورت منطقه اي و بدون در نظرگرفتن مرزهاي فيزيكي حوضه ها و يا زيرحوضه ها انجام شده است(Islam & Sado,2000) . محاسبات‌ حاصل‌ از اجراي‌ مدل‌ با روش‌ پيشنهادي ‌نشان ‌داد كه ‌نحوه‌ مشاركت ‌زيرحوضه‌ها در سيل ‌خروجي‌ لزوماً متناسب ‌با دبي ‌اوج ‌زيرحوضه‌ها نبوده ‌و زيرحوضه‌هاي ‌با دبي ‌اوج بيشتر‌ ضرورتا ‌تأثير بيشتري در سيل‌ خروجي‌ حوضه‌ ندارند. بنابر اين عوامل‌ رونديابي ‌آبراهه‌ها و موقعيت‌ مكاني‌ زيرحوضه‌ها مي‌توانند باعث ‌تغيير در نحوه‌ مشاركت‌ گردند. لذا ‌براي ‌هرگونه ‌‌عمليات ‌كنترل ‌سيل‌ و يا كاهش‌ دبي ‌اوج ‌در خروجي‌ حوضه ‌بايد نحوه‌ تأثير هر يك ‌از زيرحوضه‌ها را پس از رونديابي آنها در آبراهه هاي اصلي تعيين كرد و سپس با توجه‌ به ‌سهمي ‌كه ‌در ايجاد سيل‌ خروجي ‌بعهده ‌دارند، آنها را تفكيك و اولويت بندي نمود. در مواردي ‌كه‌ مساحت‌ زيرحوضه‌ها اولويت‌بندي‌ سيل‌خيزي ‌را تحت‌ تأثير قرار مي‌دهند مي‌توان ‌اين‌ اولويت‌بندي ‌را براي ‌هر واحد سطح ‌زيرحوضه‌ انجام ‌داد. شاخص‌ تعيين ‌شدت‌ سيل‌خيزي ‌به ‌ازاي ‌واحد سطح ‌حوضه‌، در اولويت ‌بندي ‌طراحي ‌عمليات ‌كنترل ‌سيل ‌به‌ ازاي ‌هزينه و امكانات ‌موجود مي‌تواند از شاخص قبلي كارايي بيشتري داشته باشد. در بخش‌هاي ‌اجرايي ‌نيز كه ‌مسايل ‌اقتصادي ‌طرحها يكي ‌از عوامل ‌تعيين ‌كننده ‌است، ميزان‌ كاهش ‌سيل‌ خروجي ‌بازاي ‌هر واحد سطح ‌زيرحوضه‌ اهميت ‌بيشتري ‌دارد. روش‌ پيشنهادي ‌براي ‌هر حوضه ‌آبخيز و در هر منطقه ‌اقليمي ‌قابل ‌بررسي بوده‌ و اجراي‌ آن ‌در قالب ‌مطالعات ‌كنترل ‌سيل‌ توصيه‌ مي‌گردد.

+ نوشته شده در چهارشنبه شانزدهم خرداد 1386ساعت 15:3 توسط محمد خسروشاهي |

شناسايي و الويت بندي مناطق سيل خيز در يك حوضه آبخيز(9)

اولويت ‌بندي ‌زيرحوضه‌ها از نظر پتانسيل‌ توليد رواناب ‌و تأثير در سيل‌ خروجي‌ حوضه‌:

با توجه به توضیحات پیش گفته ابتدا میزان مشارکت و اولویت بندی زیرحوضه ها در تولید سیل محل خروجی حوضه که بالاترین دبی پیک را به خود اختصاص داده است تعیین شد تا در عملیات آبخیزداری که احیانا برای کاهش سیل خیزی حوضه انجام می شود نقاط خطرساز از لحاظ پتانسیل تولید سیل مشخص شود. این نکته را باید اضافه کرد که این اولویت بندی برای بارش های طراحی خاص که معمولا برای کارهای آبخیزداری و کاهش خطر سیل از آن استفاده می شود، انجام شده است هرچند ممکن است با تغییر دوره بازگشت و یا تداوم بارش، پتانسیل تولید سیل زیرحوضه ها و یا محل تولید بالاترین دبی پیک تغییر کند از این رو لازم است اولویت بندی سیلخیزی با توجه به اهداف مورد نظر تعیین شود. بطور مثال

ادامه مطلب

+ نوشته شده در چهارشنبه نهم خرداد 1386ساعت 16:5 توسط محمد خسروشاهي |

شناسايي و الويت بندي مناطق سيل خيز در يك حوضه آبخيز(8)

انتخاب‌ روش‌ رونديابي‌ رودخانه‌ها:

براي ‌رونديابي ‌رودخانه‌ها معمولا از روش‌ شناخته شده و مشهور ماسكينگام بلحاظ سهولت عمل و نياز به حد اقل داده ها و همچنين كاربرد وسيع و جهاني آن استفاده ‌مي شود. دو عامل ‌مورد نياز براي ‌رونديابي ‌با اين ‌روش‌ شامل ‌K و X مي‌باشد. K بعد زمان ‌داشته ‌و معادل ‌زمان ‌انتقال ‌موج ‌سيل ‌از ابتدا تا انتهاي ‌بازه ‌رونديابي ‌است. X يك ‌ضريب ‌بدون ‌بعد بوده ‌و مشخص‌ كننده ‌تأثير نسبي‌ دبي‌هاي ‌ورودي‌ و خروجي ‌در ميزان ‌انبارش ‌است‌. مقدارX براي ‌انواع ‌رودخانه‌ها از 0 تا 5/0 تغيير مي‌كند و در صورت‌ عدم‌ امكان ‌كاليبراسيون ‌معمولاً معادل‌2/0 فرض‌ مي‌شود. مقادير K در هر يك‌ از بازه‌ها، از تقسيم‌ طول‌ بازه ‌بر سرعت متوسط جريان در آن‌ بازه ‌بدست مي آيد. سرعت موج سيل را از محاسبات مربوطه هنگام اندازه گيري كه اغلب در برگه هاي موجود در سازمانهاي آب منطقه وجود دارد بدست مي آورند. چنانچه اين امكان براي حوضه مورد مطالعه وجود نداشته باشد با توجه ‌به ‌آمار و ارقام‌ موجود در حوضه های مشابه ‌و شباهت ‌هيدروليكي ‌بازه‌ها، مي توان سرعت ‌آب‌ براي ‌بازه‌ها را از داده هاي ايستگاههاي هيدرومتري آن حوضه بذست آورد و نهايتا مي توان از طريق واسنجي نيز اين عدد را محاسبه كرد.

- محاسبه دبی پیک لحظه ای در واحدهای هیدرولوژیک و خروجی حوضه‌ با استفاده از بارش های طراحی:

این نکته را یادآوری باید نمود که ، رواناب توليد شده در سطح زيرحوضه ها تا رسيدن به خروجي حوضه تحت تاثير عوامل مختلفي و حتي تاثير متفابل اين عوامل دستخوش تغييراتي مي گردد كه به نحوي اين تغييرات بايستي شناسايي شود . در شناسايي مناطق با پتانسيل توليد رواناب بيشتر بحث رونديابي زيرحوضه و سپس رونديابي هيدروگراف زيرحوضه تا محل خروجي كل حوضه آبخيز اهميت پيدا مي كند. چرا كه لزوما مناطق با پتانسيل توليد رواناب بالا در سطح حوضه (كه تفكيك اين مناطق مي تواند در قالب زيرحوضه و يا واحدهاي هيدرولوژيك صورت گيرد ) تا محل خروجي كل حوضه نمي توانند رفتار خطي از خود بروز دهد. با درنظر گرفتن این موضوع، نحوه ‌تعيين ‌شدت‌ سيل ‌خيزي ‌زيرحوضه‌ها و واحدهای هیدرولوژیکی در هر حوضه با لحاظ کمترین و بیشترین مدت زمان تمرکز واحدهای هیدرولوژیک بازاي‌ بارش های‌ نمونه در تداوم های مورد نظر و دوره های بازگشت مختلف با هر يك از روش هاي موجود ( از جمله روش‌ SCS ) قابل انجام است. از آنجا که در تداوم های کم و دوره بازگشت های کوتاه بسیاری از واحد ها در سیل خروجی حوضه و برخی از بازه ها مشارکت نمي كنند لذا برای اولویت بندی زیرحوضه ها و تعیین مناطق خطر ساز، شیبه سازی سیلاب بايد بگونه ای انجام شود که کلیه واحد ها در سیلاب خروجی حوضه و بازه های مهم داخل حوضه مشارکت داشته باشند بدین لحاظ معمولا بارش های با تداوم بالاتر ( 6 ساعته به بالا) و با دوره های بازگشت بالاتر (20، 50 و 100 ساله و بالاتر) انتخاب مي شود‌.

+ نوشته شده در دوشنبه هفتم خرداد 1386ساعت 11:46 توسط محمد خسروشاهي |

شناسايي و الويت بندي مناطق سيل خيز در يك حوضه آبخيز(7)

واسنجي ‌مدل:

با آماده‌ شدن‌ داده‌هاي ‌ورودي‌ براي‌ محاسبات‌ مربوط به سيل‌خيزي‌ و بررسي‌ عوامل ‌مؤثر بر آن‌ در سطح‌ زيرحوضه‌ها و خروجي ‌حوضه‌، مي توان براي كاليبره كردن مدل ‌مذكور در حوضه آبخيز اقدام كرد. قبل از هر چيز لازم است زيرحوضه ها و بازه هاي رونديابي و ساير خصوصيات و مولفه هاي حوضه را براي مدل HEC-HMS تعريف كرد. نمودار زير نحوه اتصال زيرحوضه ها و بازه هاي رونديابي را در يك حوضه آبخيز (حوضه مارون) نشان مي دهد. مدل ‌HEC-HMS نسخه‌ توسعه‌ يافته ‌HEC-1 تحت ‌ويندوز براي ‌شبيه‌سازي ‌پاسخ ‌رواناب ‌سطحي‌ يك‌ حوضه‌ آبخيز نسبت‌ به ‌بارندگي‌هاي ‌معين ‌طراحي‌ شده‌ است‌. اين‌ مدل‌، حوضه‌ آبخيز را به‌ عنوان ‌يك ‌سيستم‌ بهم‌ پيوسته‌ با مولفه‌هاي ‌هيدرولوژيكي ‌و هيدروليكي ‌نمايش‌ مي‌دهد. هر مولفه ‌مدل ‌يك‌ جنبه‌ از فرايند بارش‌ - رواناب ‌را در داخل ‌بخشي‌ از حوضه‌ كه‌ معمولاً به ‌عنوان ‌زيرحوضه‌ در نظر گرفته ‌مي‌شود شبيه‌سازي ‌مي‌كند. بعبارت ‌ديگر مولفه‌هاي ‌مختلفي ‌براي‌ شبيه ‌سازي ‌سيستم‌ فيزيكي‌ حوضه‌ تركيب ‌مي‌شوند و هر مولفه ‌قسمتي ‌از محاسبات ‌لازم ‌را براي ‌يك‌ هيدروگراف‌ كامل‌ انجام ‌مي‌دهد. بخش‌هاي ‌اصلي‌ مدل‌ را سه‌ مجموعه ‌به نام مدل حوضه ، مدل بارش و شاخص های کنترل ‌تشكيل‌ مي‌دهند.

+ نوشته شده در شنبه پنجم خرداد 1386ساعت 15:46 توسط محمد خسروشاهي |

شناسايي و الويت بندي مناطق سيل خيز در يك حوضه آبخيز(6)

رگبار طرح ‌:(Design Storm)

رگبار طرح‌ معمولاً به ‌عنوان ‌يك‌ رخداد بارندگي‌ موضعي ‌كه ‌داراي‌ دوره‌ بازگشت‌، عمق‌ و الگوي ‌توزيع ‌زماني ‌معيني ‌مي‌باشد تعريف‌ مي‌شود.اين ‌رگبار همچنين ‌داراي‌ حركت‌، پيشرفت، توسعه ‌و انهدام ‌است‌. اهميت ‌هر كدام ‌از اين ‌ويژگيها با توجه ‌به ‌نوع ‌كاربري‌ و خصوصيات ‌حوضه‌ آبخيز تغيير مي‌كند. در واقع‌ رگبار طرح‌ عبارتست‌ از تخمين ‌و يا تعيين ‌يك ‌هيتوگراف ‌بارش‌ با يك‌ دوره‌ بازگشت‌ يا فراواني ‌معين ‌كه ‌با استفاده ‌از آن‌ مي‌توان ‌رواناب ‌حاصله ‌را با دوره ‌بازگشت‌ مشابه ‌رگبار طرح‌ برآورد نمود. چنين ‌هيتوگرافي ‌داراي ‌يك‌ الگوي‌ معيني ‌از زمان‌، شدت‌، مدت و حجم ‌بارندگي ‌است‌. به ‌بياني ‌ديگر يك‌ رگبار طرح‌، يك‌ رگبار يا طوفان ‌واقعي ‌اندازه‌گيري ‌شده ‌از رخدادهاي ‌واقعي ‌نيست‌، زيرا چنين ‌رگباري‌ ممكن ‌است‌ هرگز رخ‌ نداده‌، يا احتمال ‌وقوع ‌آن ‌درآينده ‌نيز بسيار كم‌ باشد. اما بيشتر رگبارهاي ‌طراحي ‌ويژگيهايي را دارا مي‌باشند كه ‌بيانگر ميانگين ‌ويژگيهاي ‌رگبارهايي‌ است‌ كه‌ در گذشته‌ اتفاق ‌افتاده ‌است‌، از اين‌ رو ويژگيها و خصوصيات ‌رگبارها و طوفانهايي ‌كه ‌ممكن ‌است‌ در آينده ‌رخ ‌دهد شباهت‌ بسياري‌ با ويژگيهاي ‌رگبار طراحي ‌خواهند داشت‌. روانابي ‌كه ‌با استفاده ‌از اين‌ رگبار بدست‌ مي‌آيد سيلاب ‌طرح ‌ناميده ‌مي‌شود. برآورد سيلاب ‌طراحي‌ نيزيكي ‌از اجزاي ‌مهم ‌مطالعات‌ هيدرولوژي‌ است‌ بنابراين ‌براي ‌محاسبه ‌سيلاب ‌طراحي‌ در يك‌ منطقه ‌لازم ‌است‌ با استفاده ‌از داده‌هاي ‌باران‌ نگاري‌ موجود در آن‌ منطقه ‌اقدام ‌به ‌انتخاب‌ رگبار طرح ‌نمود.با توجه‌ به‌ اينكه‌ شديدترين‌ سيلاب ‌از باراني ‌ناشي‌ مي‌شود كه‌ تداوم ‌آن‌ برابر زمان‌ تمركز حوضه ‌آبخيز باشد و از طرفي ‌زمان ‌تمركز نيز يك‌ پارامتر فيزيكي ‌بوده ‌كه ‌مقدار آن‌ براي‌ هر حوضه متفاوت‌ است‌ لذا بايد حداكثر شدت ‌بارندگي ‌را در تداوم‌هايي ‌كه ‌مقدار آن ‌برابر زمان ‌تمركز حوضه ‌باشد در دست‌ داشته ‌باشيم. بدين ‌جهت‌ داشتن ‌رابطه‌ يا نموداري‌ كه ‌از روي‌ آن‌ بتوان‌ به ‌ازاء تداوم‌هاي ‌مختلف ‌مقدار شدت‌ بارندگي ‌را تخمين ‌زد از ملزومات‌ عمده ‌است‌ كه ‌در طراحي ‌سازه‌هاي ‌آبي ‌از آن ‌استفاده ‌مي‌شود. از طرف ‌ديگر سازه‌هاي ‌آبي ‌مانند پل‌، سيل‌بند، سد، زهكش‌، كانال‌هاي ‌جمع‌آوري‌ آب ‌و امثال ‌آن ‌بر حسب‌ اهميت ‌و حساسيت ‌به ‌تخريب ‌و يا مقدار هزينه‌اي ‌كه ‌صرف‌ احداث ‌آن ‌مي‌شود و يا خطراتي ‌كه ‌ممكن ‌است‌ به ‌لحاظ جاني ‌و مالي ‌در اثر خراب ‌شدن ‌به ‌بار آورد با دوره ‌بازگشت ‌مشخص ‌طراحي ‌مي‌شوند. بنابراين ‌شدت‌ يا مقدار بارندگي ‌كه ‌به ‌ازاء يك‌ تداوم ‌معين ‌در طراحي ‌از آن‌ استفاده ‌مي‌شود)رگبار طرح‌) بايد مربوط به‌ دوره ‌بازگشت ‌مورد نظر باشد. تغييرات ‌شدت‌ بارندگي ‌نسبت‌ به‌ دوره ‌باز گشت‌ يك‌ تابع ‌آماري ‌-احتمالاتي ‌است ‌كه ‌براي ‌هر منطقه ‌اقليمي ‌مقدار متفاوتي ‌دارد. داشتن ‌اين ‌رابطه ‌نيز از ملزومات‌ طراحي‌ در كارهاي ‌آبي‌ است‌. از تلفيق ‌روابط فوق‌ مي‌توان ‌به ‌توابع ‌يا نمودارهاي ‌واحدي‌ دست‌ يافت‌ كه‌ بتوان ‌از روي‌ آن ‌مقدار شدت‌ بارندگي ‌را در تداوم‌ها و دوره‌هاي‌ بازگشت‌ مختلف‌ برآورد نمود.اين ‌توابع ‌و نمودارها كه در حال حاضر براي ايستگاههاي ‌سينوپتيك ‌ ‌توسط سازمان ‌هواشناسي ‌كشور استخراج ‌شده‌اند به ‌نحوي ‌ارائه ‌شده ‌است ‌كه ‌مقادير شدت‌ بارندگي ‌را در تداوم ‌5 دقيقه ‌تا 12 ساعت‌ و در دوره‌هاي ‌بازگشت‌ 2، 5، 10، 20، 50 و 100 سال‌ بدست‌ مي‌دهند. با استفاده ‌از روابط و ضرائب ‌معرفي ‌شده‌، حداكثر شدت‌ رگبار در تداوم‌هاي مورد نظر و ‌در دوره ‌برگشت‌هاي مختلف براي ‌تحليل‌هاي ‌هيدرولوژيكي قابل محاسبه است.

+ نوشته شده در دوشنبه سی و یکم اردیبهشت 1386ساعت 12:15 توسط محمد خسروشاهي |

شناسايي و الويت بندي مناطق سيل خيز در يك حوضه آبخيز(5)

- توزيع ‌زماني ‌بارش‌ در سطح‌ حوضه (Temporol Distribution of precipitation ):

براي ‌محاسبه ‌هيدروگرافي ‌كه ‌تغييرات ‌جريان ‌را با زمان ‌نشان ‌دهد، نياز به ‌اطلاعاتي ‌در مورد تغييرات ‌بارش ‌در زمان ‌نزول ‌مي‌باشد.چنانچه ‌ايستگاههاي ‌ثبات ‌به ‌تعداد كافي ‌در منطقه ‌مطالعاتي ‌موجود باشد دسترسي‌ به‌ هيتوگراف ‌بارش ‌براي ‌ورود اطلاعات‌ به‌ مدلهاي بارش-رواناب (مثلا مدل ‌ HEC-HMS) بسادگي ‌امكان‌پذير است‌ گرچه‌ براي ‌بعضي‌ از انتخاب‌هاي‌ (option)مدل‌ چنانچه ‌يك ‌يا دو ايستگاه ‌ثبات ‌در بين‌ ايستگاههاي ‌باران ‌سنجي‌ وجود داشته ‌باشد محاسبه ‌هيدروگراف ‌انجام‌ مي‌گيرد. در ايستگاههاي ‌ثبات ‌بارش‌هاي ‌ساعتي ‌به ‌دو طريق ‌قابل ‌دسترسي ‌است ‌يا مستقيماً داده‌هاي ‌ساعتي ‌موجود است‌ و يا اينكه ‌داده‌هاي ‌مورد نظر را مي‌توان ‌از كاغذهاي ‌باران ‌نگار بدست ‌آورد. چنانچه ايستگاههاي ‌موجود در حوضه‌ از نوع ‌باران ‌سنجي‌ وزارت ‌نيرو بوده ‌و فقط بارش‌ روزانه ‌را در اختيار قرار ‌دهند ‌با استفاده ‌از رابطه ‌زير تغييرات ‌بارش‌ ساعتي ‌آنها را ‌از داده‌هاي‌ ساعتي‌ نزديكترين ايستگاه ‌ثبات‌ مي توان ‌بدست‌ آورد.

به‌ اين‌ ترتيب ‌با استفاده ‌از روابط معرفي ‌شده ‌براي هر يك از حوضه‌هاي آبخيز مورد مطالعه و براي ‌هر يك‌ از بارش هاي‌ روزانه ايستگاههاي باران سنجي‌توزيع ‌بارش‌ را مي توان ‌بر اساس بارش ساعتي ‌ايستگاه ‌سينوپتيك مربوطه بدست آورد.

+ نوشته شده در یکشنبه سی ام اردیبهشت 1386ساعت 12:25 توسط محمد خسروشاهي |

شناسايي و الويت بندي مناطق سيل خيز در يك حوضه آبخيز(4)

- توزيع ‌مكاني ‌رگبار در سطح‌ حوضه‌ (Spatial Distribution of Precipitation):

يكي ‌از آسان‌ترين ‌روشهاي‌ محاسبه ‌شدت‌ و پيوستگي ‌رگبارهاي‌ گذشته‌، در ايستگاههاي ‌مختلف ‌باران‌ سنجي ‌براي يك ‌حوضه‌ آبخيز، تهيه‌ منحني‌ جرم ‌است‌. منحني‌ جرم ‌با ترسيم ‌باران‌ تجمعي‌ در دوره‌هاي ‌زماني ‌مشخص‌، بر حسب‌ زمان ‌به دست‌ مي‌آيد. در ايستگاههايي ‌كه ‌به ‌صورت‌ خودكار باران ‌را بر حسب‌ زمان‌ ثبت‌ مي‌كنند، منحني ‌جرم‌ مستقيماً به‌ دست‌ مي‌آيد. در ايستگاههاي ‌باران‌ سنجي ‌معمولي ‌كه ‌قرائت ها نه ‌بطور پيوسته‌ بلكه ‌فقط در زمان‌هاي ‌مشخصي‌ از روز صورت ‌مي‌گيرد، جمع‌ بارندگي ‌كل ‌در حد فاصل‌ دو مشاهده ‌متوالي ‌معلوم ‌است‌، اما تغييرات ‌شدت‌ آن‌، در اين ‌فاصله ‌زماني‌، مستقيماً مقابل ‌حصول‌ نيست‌. هر چند اگر تعدادي ‌ايستگاه ‌اندازه گيري‌ يا باران ‌سنجي‌ خودكار (ثبات) در منطقه ‌موجود باشد منحني ‌جرم (تغييرات ‌شدت‌ بارندگي‌ در مدت زمان ‌نزول ‌رگبار( ايستگاههاي ‌غير خودكار را نيز از منحني ‌جرم ‌ايستگاههاي ‌ثبات‌ مجاور مي‌توان ‌به‌ دست‌ آورد، اما عواملي‌ كه‌ ممكن ‌است‌ الگوي ‌بارندگي ‌در ايستگاه ‌مورد نظر را نسبت ‌به ‌ايستگاههاي‌ مجاور تغيير دهد بايد در نظر گرفت‌.

با داشتن‌ منحني ‌جرم‌ براي ‌تمامي ‌ايستگاههاي ‌موجود در سطح‌ حوضه‌ و يا نزديك‌ مرز حوضه‌ كه ‌مي‌توانند بخشي‌ از سطح‌ حوضه‌ آبخيز را تحت‌ تأثير قرار دهند، مي‌توان ‌سطح ‌تأثير گذاري‌ هر يك‌ از ايستگاهها را در كل‌ حوضه‌ تعيين ‌كرد. از اين ‌طريق‌ توزيع ‌مكاني ‌رگبارها تا حدودي‌ مشخص‌ مي‌شود. هر قدر تعداد ايستگاهها بيشتر باشد توزيع ‌مكاني ‌رگبار و حتي ‌جهت ‌حركت ‌رگبار در داخل ‌حوضه‌ بطور دقيق‌تر مشخص‌ مي‌شود. يكي‌ از روشهاي ‌كار آمد، روش‌ تيسن‌(Thissen) است. در اين ‌روش‌ با اتصال ‌ايستگاههاي ‌اندازه‌گيري ‌با خطوطي ‌مستقيم ‌و رسم‌ عمود منصف‌هاي ‌آنها، تعدادي ‌چند ضلعي ‌بدست‌ مي‌آيد. هر يــك ‌از ايــن ‌چند ضلعي‌ها مـــعرف‌ سطــح ‌تأثير ايستگاهي ‌است‌ كه ‌در آن‌ چند ضــلعي‌ واقــع ‌شده ‌است‌. نمونه اي از اين نقشه هاي رقومي در شكل هاي زير براي حوضه آبخيز دماوند نشان داده شده است‌.

بــراي ‌تحليل ‌دقيق‌تر)بويژه‌ در مناطق ‌كـــوهستاني) لازم ‌است‌ نقــشه ‌همباران‌(Isohyetal map) منطقه ‌براي ‌رگبارهاي ‌مورد نظر تهيه ‌شود. از نقشه‌ همباران‌، متوسط وزني ‌باران ‌در هر چند ضلعي ‌تيسن ‌تعيين ‌مي‌شود كه ‌اين ‌مقدار، در مقايسه‌ با مقادير به ‌دست ‌آمـــده ‌از ايــستگاههاي‌ اندازه‌گيري‌، تصوير دقيق‌تري ‌از بارندگي‌ متوسط در داخل ‌چند ضلعي ‌را به‌ دست‌ مي‌دهد[1] اين ‌نكته ‌قابل ‌ذكر است‌ كه‌ براي‌ پيش‌ بيني ‌ميزان ‌سيلاب‌، تحليل‌ و مطالعه ‌رگبارهاي ‌شديدي ‌كه ‌در گذشته ‌اتفاق ‌افتاده ‌كافي ‌نيست‌، بلكه ‌بررسي‌ شديدترين‌ رگبار احتمالي ‌در آينده ‌نيز لازم‌ است. زيرا امكان ‌دارد كه ‌حوضه ‌آبخيز، به‌ طور تصادفي‌، در مركز رگبارهاي ‌شديد و غير معمول ‌گذشته ‌قرار نگرفته ‌باشد اما در آينده ‌قرار بگيرد.

[1] - قدسيان‌، مسعود، 1377 . مهار سيلاب ‌و مهندسي ‌زهكشي‌، )ترجمه) انتشارات ‌دانشگاه ‌تربيت ‌مدرس‌.

+ نوشته شده در شنبه بیست و نهم اردیبهشت 1386ساعت 12:19 توسط محمد خسروشاهي |

شناسايي و الويت بندي مناطق سيل خيز در يك حوضه آبخيز(3)

- تعيين تعداد سال‌هاي مجاز براي تطويل آمار

يكي از مسائلي كه كمتر بدان توجه مي‌شود تعيين طول مجاز سال‌هاي تطويل آمار مي‌باشد در هر مطالعه‌اي براي تطويل آمار هيدرومتري يا اقليمي بايد مشخص شود كه تا چند سال مجاز به تطويل و توليد آمار مي‌باشيم، براي اين كار روابطي معرفي شده است

- تطويل و تكميل داده‌ها

پس از انجام آزمون‌هاي شرح فوق و تأييد يكنواختي و تصادفي بودن داده‌ها براي تطويل و تكميل آنها، ابتدا از كل آمار موجود از ابتداي تأسيس ايستگاه يا ايستگاههاي مورد مطالعه تا سال پاياني جمع‌آوري آمار ماتريس همبستگي ايجاد مي شود در اين ماتريس همبستگي سطوح معني دار بودن دو به‌ دوي ايستگاه‌ها مشخص مي شود. با مشخص شدن ضريب همبستگي و استفاده از فرمول هاي برشمرده فوق تعداد سالهاي مجاز براي تطويل آمار تعيين مي شود و متعاقب آن با استفاده از روابط رياضي رگرسيوني به دست آمده آمار مربوطه تا سقف مجاز (از بالا يا پايين) گسرتش داده مي شود

+ نوشته شده در دوشنبه بیست و چهارم اردیبهشت 1386ساعت 12:43 توسط محمد خسروشاهي |

شناسايي و الويت بندي مناطق سيل خيز در يك حوضه آبخيز(2)

مراحل‌ متوالي‌انجام كار

تهيه‌ نقشه‌ حوضه‌: با استفاده‌ از نقشه‌هاي‌ توپوگرافي‌ 50000 :1 ابتدا مرز حوضه‌ آبخيز براساس‌بلندترين‌ خط الرأس‌ها و خط تقسيم‌ آب‌ مشخص‌ مي شود سپس‌ با توجه‌ به‌ محل‌ ايستگاههاي‌هيدرومتري‌ و براساس‌ هدف‌ مورد نظر حوضه‌ به‌ تعدادي زير حوضه‌ تقسيم‌ مي شود .

شبكه‌ آبراهه‌