نامه تشکل های منابع طبیعی به وزیر جهاد کشاورزی برای بر کناری دو تن از مدیران ارشد سازمان جنگلها و مر
+ نوشته شده در چهارشنبه نهم خرداد ۱۳۸۶ ساعت 12:12 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 ۱۳۸۶ ساعت 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 ۱۳۸۶ ساعت 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 ۱۳۸۶ ساعت 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 ۱۳۸۶ ساعت 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 ۱۳۸۶ ساعت 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 ۱۳۸۶ ساعت 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: كليه آبراهههاي اصلي و فرعي موجود در حوضه و زير حوضهها از روي نقشههايتوپوگرافي بعنوان لايه ديگر از مشخصات فيزيكي حوضه آبخيز رقومي تهيه مي شود. طول و شيبآبراهههاي اصلي در هر زير حوضه و حوضه اصلي ،مساحت هر يك از زير حوضهها و سايرپارامترهاي مورد نياز در همين قسمت با استفاده از سيستم رقومي تعيين مي گردد
چنانچه در مطالعه سيل قصد استفاده از روش SCSباشد (به دليل محاسبه خصوصيات فيزيكي حوضه در سيستم رقومي معمولا اين روش مناسب تر از روش هاي ديگر است) لازم است نقشه گروههاي هيدرولوژيكي خاك و نقشه كاربري اراضي يا نقشه پوشش گياهيتهيه شود آنگاه با استفاده از تلفيق دو نقشه گروههاي هيدرولوژيكي خاك و كاربري اراضي، نقشه CN حوضه تهيه مي شود.
سيلابهاي مشاهده شده: در حوضه مورد مطالعه كليه داده هايسيل هاي ثبت شده بايد مورد بررسي قرار گيرد (اين داده ها از طريق بايگاني سازمان آب منطقهاي قابل حصول است)
دادههاي بارش ساعتي و روزانه: پس از شناسايي روزهاي سيلابي درحوضه مورد مطالعه، بايد نسبت بهتهيه و جمع آوري رگبارهاي مربوط به اين سيلابها اقدام شود. از آنجا كهدر حوضه هاي بزرگتر معمولا تداوم سيلابها در پارهاي ازموارد طولاني و حتي بيش از يك روز است، در جمع آوري رگبارهاي همزمان با روزهاي سيلابي،آمار بارش روزهاي قبل و بعد از تاريخ سيل همزمان نيز جمع آوري مي شود
از آنجا كه غالبا در اكثر ايستگاههاي هواشناسي و هيدرومتري گسيختگي و نواقص اماري وجود دارد بايد نسبت به بازسازي و رفع نواقص آمار اقدام شود اين كار بصورت زير عمل مي شود.
- كنترل كيفيت آمار
قبل از ورود به بحث تجزيه و تحليل دادهها، لازم است آمار جمعآوري شده از جهات گوناگون مورد بررسي قرار گيرد تا صحت و سقم دادهها معين شود. از آنجا كه اين موضوع پايه و اساس مطالعه براي تحليلهاي بعدی و ساير آيتمهاي مرتبط قرار ميگيرد پرداختن به اين امر و استفاده از انواع آزمونها براي كنترل آمار كه يكي از مهمترين بخشهاي هر تحقيق محسوب ميشود ضرورت داشته و بايد به آن توجه كافي مبذول شود. هر گونه اشتباه و يا سهلانگاشتن اين امر كه موجب بروز كوچكترين خطايي شود تمام تحليلهای بعدي را تحت تأثير قرار خواهد داد. لذا براي پرداختن به اين موضوع انواع آزمونهاي لازم و ضروري بكار گرفته مي شود. ابتداييترين كار كنترل اعداد خيلي بالا و پايين دادهها ميباشد كه در بسياري از گزارشات فقط بطور نظري و بصري انجام ميشود.
- آزمون دادههاي پرت (Outlier) برای دبی های حداکثر سالانه و لحظه ای
بهمنظور كنترلآمار و حذف دادههاي پرت از آزموناوتلاير استفادهمي شود در اين روش كه توسط انجمن منابع آب آمريكا ارائه شده و براي ابقاء يا حذف دادههاي پرت استفاده ميشود ابتدا چولگي داده ها محاسبه ميشود چنانچه مقدار چولگي از 4/0+ بيشتر بود آزمون براي دادههاي پرت بالا انجام ميشود و چنانچه از 4/0- كمتر بود آزمون براي دادههاي پرت از پايين شروع ميشود. اگر مقدار چولگي در دامنه دو حد فوق قرار گيرد آزمون مربوطه براي هر دو وضعيت دادههاي بالا و پايين انجام ميشود.
براي تعيين آستانه اوتلايرهاي بالا از رابطه زير استفاده ميشود.
YHـ آستانه اوتلاير بالا
kn ـ ضريبي است كه از جدول مربوطه به تعداد دادهها انتخاب ميشود.
Sy ـ انحراف از معيار دادهها
مقدار بهدستآمده پس از آنتيلگاريتم گرفتن با بزرگترين دادهها مقايسه ميشود چنانچه دادههاي مشاهده شده بزرگتر از YH بود حذف ميشوند در غير اين صورت دادهاي از بالا حذف نميشود.
براي آزمون دادههاي پايين از معادله زير استفاده ميشود.
YL ـ آستانه اوتلايرهاي پايين به صورت لگاريتمي
در اين قسمت هم پس از مقايسه مقدار YL با دادههاي پايين مشاهده شده، چنانچه دادههاي مشاهداتي از YL كمتر باشند حذف ميشوند در غير اين صورت دادهها به همان وضعیت اوليه براي تجزيه و تحليلهاي بعدي باقي ميمانند
+ نوشته شده در یکشنبه بیست و سوم اردیبهشت ۱۳۸۶ ساعت 11:40 توسط محمد خسروشاهي
|
شناسايي و الويت بندي مناطق سيل خيز در يك حوضه آبخيز
قبل از ارايه روش معرفي شده لازم است به دو تعريف زير در باره سيل خيزي توجه شود
۱- مفهوم سيل خيزي:
برداشت عمومي از واژه”حادثه” خيزي، فراواني و يا شدت وقوع حوادث مورد نظر را در يك منطقه خاص نشان ميدهد. بطور مثال يك منطقه زماني زلزله خيز قلمداد ميشود كه تعداد زلزلههاي حادث شده در آن منطقه بيشتر از مناطق ديگر باشد. لذا اگر از اين منظر به واژه سيلخيزي نگاه كنيم ميتوانيم تعريفي مشابه تعريف فوق براي سيلخيزي ارائه دهيم. يعني يك منطقه زماني سيلخيز محسوب ميشود كه فراواني وقوع سيلاب در آن منطقه از مناطق ديگر بيشتر باشد. حال ممكن است اين فراواني بطور مكرر و يا در دورههاي چند ساله اتفاق افتد. در هر حال فراواني وقوع بطور نسبي سنجيده ميشود.
در اين تحقيق منظور از سيلخيزي صرفاً فراواني وقوع سيلابهاي خسارت بار در مسير يك رودخانه و يا خروجي حوضه نمي باشد، بلكه منظور پتانسيل توليد سيل در سطح زير حوضهها از ديدگاه تأثير و مشاركت در مشخصههاي سيل)تراز، دبي و يا پهنه) خروجي حوضه است. بعبارت ديگر منظور از سيلخيزي، تفكيك عكسالعمل هيدرولوژيكي كل حوضه متأثر از يك بارش سيلزا به نسبت سهم مشاركت زير حوضهها با بررسي تاثير عوامل ديناميكي روي فرايند رواناب تا خروجي حوضه است. به اين ترتيب اگر زير حوضهاي بطور مستقل نسبت به زير حوضههاي ديگر دبي اوج بيشتري توليد كند دليل بر سيلخيزي بيشتر آن زيرحوضه نخواهد بود بلكه زيرحوضهاي كه در هيدروگراف خروجي حوضه اصلي سهم مؤثرتري در مشخصههاي سيل داشته باشد، نسبت به ساير زير حوضهها سيل خيزتر است.
2- شاخص سيل خيزي: مطالعاتي كه در ارتباط با سيلخيزي در سطح حوضهها و يا كشورها نسبت به يكديگر انجام شده است، شاخصهاي متفاوتي را براي سيلخيزي معرفي نمودهاند. بطور مثال در بسياري از مطالعات جهاني كه از فرمول فرانكو- روديه استفاده شده است مقادير K محاسباتي بعنوان شاخص سيلخيزي حوضهها نسبت بهم معرفي شده است. به اين ترتيب كه در مقايسه حوضهها نسبت به يكديگر مقادير بيشتر K نشان دهنده سيل خيزي بيشتر حوضه بوده است و همين طور مقادير C در فرمول كريگر و ماير. در پارهاي از مطالعات كه معمولاً بر اساس دادههاي مشاهدهاي سيلاب و برخي از پارامترهاي آماري، نسبت به بررسي سيلخيزي حوضهها اقدام شده است، معمولاً يكي از شاخصهاي آماري )در بسياري از موارد ضريب تغييرات) مبناي سيلخيزي حوضهها قرار گرفته است. يعني مقادير بيشتر ضريب مربوطه حاكي از بينظمي و تغييرپذيري سيلاب بوده بطوريكه با استفاده از همين شاخص، شرايط سيلخيزي كشورها نسبت بهم مقايسه شده است. در مطالعاتي كه سيلخيزي زيرحوضهها در يك حوضه آبخيز نسبت بهم مقايسه شده است معمولاً دبي اوج زير حوضهها در مقايسه با هم ) فقط در محل زير حوضه) بدون توجه به تأثير و يا مشاركت آن زيرحوضه در سيل خروجي كل حوضه بعنوان شاخص سيلخيزي مد نظر بوده است. اما در اين تحقيق شاخص كمي سيل خيزي بصورت زير تعريف و توصيف ميشود.
ميزان كمي تاثير روانابتوليد شده در سطح زيرحوضهها )بادرنظرگرفتنكليهويژگيهايزيرحوضهها ( در افزايش يا كاهش مشخصههاي سيل خروجي كل حوضه، بعنوان شاخص يا شدت سيلخيزي آن زير حوضه تعيين ميشود. اين افزايش يا كاهش ميتواند بوسيله مشخصههاي تراز آب، دبي و يا پهنه سيلگيري براي ميزان مشاركت هر يك از زيرحوضهها در خروجي حوضه سنجيده شود.در اين تحقيق از مشخصه دبي اوج سيل در خروجي حوضه به منظور اولويت بندي و تعيين شدت سيلخيزي زيرحوضهها استفاده ميگردد.
با اين تعريف مراحل بعدي كار و روش تحقيق براي رسيدن به اهداف مورد نظر كاملاً روشن ميشود.
روش تحقيق : در اين تحقيق از روش شبيه سازي(Simulation) هيدرولوژيكي در تبديل رابطه بارش- رواناب در سطح زيرحوضهها و نيز رونديابي آبراهههاي اصلي به منظور استخراج هيدروگراف سيل خروجي حوضه استفاده ميشود.
براي اولويت بندي زيرحوضهها از نظر سيلخيزي و بعبارتي تعيين ميزان تأثير هر يك از زيرحوضهها در دبي سيل خروجي كل حوضه از روش ابداعي” تكرار حذف انفرادي زيرحوضه“ “ Single Successive Sub watershed Elimination (SSSE)” استفاده مي شود. در اين روش ابتدا هيدروگراف سيل خروجي با مشاركت كليه زير حوضهها با كاربرد مدل HEC.HMS محاسبه ميشود. سپس با حذف متوالي و يك به يك زيرحوضهها از فرايند رونديابي داخل حوضه، ميزان مشاركت هر يك از آنها در دبي اوج خروجي حوضه بدست ميآيد.زيرحوضهاي كه بيشترين كاهش را در دبي خروجي كل حوضه از خود نشان دهد بيشترين سهم را در ايجاد سيل خروجي بعهده داشته و بعنوان اولويت اول شناخته ميشود.بدين ترتيب كليه زير حوضهها با توجه به ميزان مشاركت آنها در دبي خروجي حوضه اولويت بندي ميشوند.همچنين براي خنثي كردن عامل مساحت زير حوضهها در مقدار دبي، اولويت بندي به ازاي ميزان مشاركت هر واحد سطح زير حوضه نيز مي تواند انجام شود.
+ نوشته شده در چهارشنبه نوزدهم اردیبهشت ۱۳۸۶ ساعت 12:12 توسط محمد خسروشاهي
|
پیشینه تحقیقاتی مرتبط با سيلخيزي و تعيين مناطق سيل خيز(10)
-3- تحقيقات مرتبط با مدلهاي هيدرولوژيكي و هيدروليكي بررسي سيلاب:
در ارتباط با مدلهاي بارش – رواناب و هچنين مدل مورد استفاده در اين تحقيق، كارايي اينگونه مدلها در تحقيقات متعددي گزارش شده است. مدلهاي بارش – رواناب براي توصيف رفتار هيدرولوژيكي يك حوضه آبخيز بكار برده مي شوند. مدلهاي بسيار زيادي و جود دارند كه براي شبيه سازي فرايندهاي فيزيكي رابطه بين بارش و رواناب توسعه داده شده و بوسيله افراد مـــختلف مورد استفاده قرار گرفتهاندHundecha(2001)[1]،Donker(2001)[2]، Deroo و همكاران، Shah (2000) و همكاران[3] (1996) Johnson و همكاران(1997) [4]Francisco .و همكاران1998)) به منظور اتصال (Coupling) سيستم GIS با مدلهاي هيدرولوژي و هيدروليكي، مناطق تحت تأثير سيل را در رودخانه به نقشه درآوردند.آنها از GIS بعنوان يك ابزار قدرتمند براي تكميل و تحليل دادهها از منابع مختلف در مديريت دشتهاي سيلابي ياد كردهاند. در اين مطالعه يك مدل هيدرولوژيكي يكپارچه (Lumped) بنامXSRAIN و يك مدل توزيعي (Distributed)بنام OMEGA بكار گرفته شد و از مدل هيدروليكي شناخته شده HEC-2 براي محاسبه سطوح تحت تأثيرسيل استفاده كردند. اين مدلها در حوضه Livramento بكار گرفته شد و براي محاسبه مناطق سيلگير در سيلهاي مختلف و ارزيابي زيانهاي مناطق تحت تأثير نتايج رضايت بخشي بدست دادند.
& Portner (1994)[5] Nikiتحقيقي مشابه مورد قبلي با استفاده از مدل Mike-11انجام دادند. هدف اصلي اين مطالعه نيز رونديابي سيل و پيدا كردن ابعاد مناسب نگهداشت حوضه بود. به عقيده EnayetRasul و همكاران(1994) كنترل كامل سيل نه امكانپذير است و نه مطلوب. بلكه بايد روشهاي مديريت سيلاب مد نظر قرار گيرد. آنها براي مديريت سيل در بنگلادش اقدام به تهيه نقشههاي پهنهبندي سيل در رودخانهها نمودهاند. حتي مدل بندي مديريت سيل در برنامه كار دولت بنگلادش نيز قرار گرفته است. در اين راستا از نرم افزارهاي
Niki (1994) كه مدل
[6]Suwanwerakamtorn با استفاده از مدل هيدرولوژيكي HEC-1 وGIS اثرات تغيير كاربري اراضي بالادست حوضه را روي الگوي سيلاب در نواحي پايين دست حوضه مورد ارزيابي قرار داده است. پنج مجموعه متغيرهاي مورد نياز براي ورود به سيستم شاملبارش، ميزان نفود، رواناب سطحي، مساحت حوضه و رونديابي سيل بود. هدف نامبرده توسعه و اصلاح مدل هيدرولوژيكي و سيستم GIS براي ارزيابي كمي تغييرات كاربري اراضي روي هيدروگراف سيل خروجي بود، حتي براي اثبات توانايي مدل در شبيهسازي هيدروگرافهاي سيل در گذشته و آينده با كاهش و افزايش سطح جنگلهاي حوضه نشان داد موقعي كه مساحت جنگل كاهش پيدا مي كند، رواناب حوضه و زير حوضهها بيشتر ميشود. به اين ترتيب تأثير تغييرات كاربري اراضي در بالادست حوضه، در تراز سيل پايين دست حوضه نشان داده شد.
مريد و قائمي (۱۳۷۶) براي تشابه سازي بارندگي - رواناب در استان هرمزگان مدل HEC-1 را براي تعدادي از سيلهاي مهم حوضههاي آبخيز بكار گرفتهاند. بر اساس نتايج بدست آمده از مطالعات انجام شده، مدل HEC-1 به طور مطلوبي امكان تشابه سازي بارندگي - رواناب را دارد ولي در كاربرد آن بايد به دو نكته توجه شود. اول اينكه در واسنجي پارامترها، لازم است از هيدروگرافهايي استفاده شود كه از شكل متعارف زنگولهاي برخوردار باشند و هيدروگرافهاي با تغييرات زياد و يا آنهايي كه يكباره به اوج ميرسند جوابهاي غير واقعي خواهند داشت. دوم اينكه، در استفاده از هيدروگراف واحد جهت برآورد سيلاب، پارامترهاي مورد نياز براساس ضرايب متعارف جوابهاي مناسب نميدهند.
[1] - Hundecha, Y., A. Bardossy & H-W. theisen., 2001, Development of a fuzzy ligic-based rainfall-runoff model, Hydrogical Sciences Journal, 46(3), PP. 363-376
[2] - Donker, N. H., 2001, A Simple Rainfall-runoff model based on Hydrogical Units applied to the teba catchment (south-east
[3] - Shah, S. M. S., P. E. O'Connill, J. R. M. Hosking., 1996, Modelling the effects of spatial variability in rainfall on catchmnt response, 2.Experiments with distributed and lumped models,J.hydrol., 175:89-111.
[4] - Francisco, N. C., F. C. Rego., M. D. Gracasaraiva., and I. Ramos, 1998, Coupling GIS with Hydrologic and Hydrolic Flood Modelling management, Water resources management,12:229-249.
[5] - Niki A.Beyr, Christop portner:1994 "MIKE 11-Hydrodinamic Simulation of flood protection systems, Hydroinformatic , 94:407-414.
[6] - Suwanwerakamtorn, R., 1994, GIS and Hydrobgic modelling for management of small watersheds, ITC Journol No4 P 343.
+ نوشته شده در سه شنبه هجدهم اردیبهشت ۱۳۸۶ ساعت 16:41 توسط محمد خسروشاهي
|
محمدخسروشاهی هستم، دکتری اقلیم-هیدرولوژی از دانشگاه تربیت مدرس و کارشناسی ارشد مهندسی آبخیزداری از دانشگاه تهران، نیمی از عمر خدمتی خود را در سازمان جنگلها, مراتع و آبخیزداری کشور ( در زمینه مهار بیابانزایی, آبخیزداری و آموزش منابع طبیعی) سپری کرده ام و از سال 1374 در موسسه تحقیقات جنگل ها و مراتع كشور به عنوان یک عضو هیات علمی مشغول بکارم. هدف از راه اندازی این وبلاگ، انتشار آموخته های علمی و عملی در طول چهار دهه کار اجرایی-آموزشی و تحقیقاتی برای استفاده کارشناسان، محققان و دانشجویان عزیز دانشگاه ها است