پیشینه تحقیقاتی مرتبط با سيلخيزي و تعيين مناطق سيل خيز(2)
بزرگترين سيلابهاي ثبت شده در 355 ايستگاه آبسنجي، ميزان بارندگي يــكروزه صدساله و توپوگرافي عمومي منطقه به عنوان ضوابط اصلي كار تعيين گرديد و كلا پنج منطقه سيل خيز)كه هر كدام با يك ضريب سيل خيزي از فرمول فرانكو- روديه مشخص و معرفي ميشدند) از يكديگر تفكيك شدند.هــمين روش در بــرخي ديــگر از ممالك آفريقايي از جمله ناميبيا، لسوتو، بوتسوانا، موزامبيك و زيمبابوه نيز رايج است[1]. مطالعات سيل خيزي بريتانيا كه در نوع خود جزو جامعترين بررسيها در سطح جهان بوده است، با استفاده از دادههاي هيدرولوژي و فيزيوگرافي بيش از 500 حوضه و نيز انبوهي از دادههاي هواشناسي انجام شده است و نهايتاً 10منطقه با ويژگيهاي معين از يكديگر تفكيك و مشخص گرديدهاند. در همين زمينه ولي در مقياس وسيعتر ميتوان به مطالعات سيلخيزي بخشي از قاره آسيا اشاره كرد، كه توسط اسكاپ وابسته به سازمان ملل متحد انجام شد. در اين بررسيها سه منطقه سيل خيز شناسايي و به شرح زير از يكديگر تفكيك شدهاند:
منطقه 1- پاكستان، برمه، هندوستان، سيلان)سريلانكا(.
منطقه 2- كامبوج، چين، اندونزي، لائوس، مالزي و تايلند.
منطقه 3- ژاپن، تايوان، فيليپين، كره و ويتنام.
براي هر يك از سه منطقه مذكور يك رابطه ساده رياضي بين مساحت حوضه و حداكثر آبدهي لحظهاي ويژه بزرگترين سيلاب مشاهده شده برقرار شد كه بسيار مشابه فرمول كريگر است) در اصل از معادلهاي به همان شكل استفاده شده است). نتيجه عمومي اين بررسيها بطور كلي بدين صورت بوده است كه منطقه 3 بيشترين قدرت سيل خيزي و منطقه 2كمترين قدرت سيلخيزي را در اين بخش از قاره آسيا داشته اند. اين نتيجه متكي بر دادههاي بزرگترين سيلابهايي بوده است كه در پانزده كشور مذكور تا اواسط دهه 1960ميلادي ثبت و گزارش شده بود. دو فرمول مذكور براي تعيين مناطق سيل خيز در دستگاه آحاد متريك به صورت زير معرفي شدهاند[2].
=Q حداكثر آبدهي لحظهاي سيل)متر مكعب در ثانيه)
bو=d ضرايب ثابت منحنيپوش سيلابها)رابطه بين اوج آبدهي سيل و مساحت حوضه(
=q آبدهي ويژه سيلاب)متر مكعب در ثانيه در كيلومتر مربع)
=Cضريب ويژهاي كه معرف قدرت يا ظرفيت سيلخيزي است و در واقع تأثير عوامل زمين شناسي و خاكشناسي، توپوگرافي، پوشش گياهي و خصوصيات بارندگيهاي منطقه در توليد سيلابهاي عظيم و استثنايي را نشان ميدهد.
مقدار ضريب
C در مناطق سيل خيز يازدهگانه ژاپن بين 17 تا 84 متغير بوده است، براي بزرگترينسيلهاي ثبت شده در كانادا بين 20 تا 45، در ايالات متحده برابر 100 و براي بزرگترين سيلابهاي مشاهده شده در سطح جهان مــعادل 200 بـــوده است. مــقادير تقريبي ضريب C براي نواحي مختلف ايران بشرح زير تخمين زده شده است[3]- دامنههاي شمالي البرز و نواحي پر باران غرب زاگرس 60-50=C
- دامنههاي جنوبي البرز و نواحي شرق زاگرس 30-C=۲۵
- نواحي مركزي كشور)مناطق كوهستاني كشور) 30-20 C=
- نواحي بياباني و كويري و مجاور آن 10-C=۵
در بعضي از طرحهاي آبي كشور از جمله مقادير سيل انتخابي براي پارهاي از سدهاي مخزني كشور جهت تعيين دبي حداكثر از اين فرمول بهره گرفته شده است.
=K ضريب منطقهاي سيل كه مقدار آن در سطح جهان معمولاً بين صفر تا 6 تغيير ميكند.
مقدار اين ضريب براي منحني پوش عظيم ترين سيلابهاي دنيا برابر 5/6 بوده است.
براي استفاده از فرمول فرانكو – روديه حداقل مساحت حوضه معادل 100كيلومترمربع مطرح است. گرچه براي بخش اعظم كــشور آفريقاي جنوبي اين مقدار به 10 يا 20 كيلومتر مربع تنزل يافته و در نواحي غربي بسيار خشك و بياباني همان كشور) كه مـقدار بـارنـدگي سـالانه آن كـمتر از 100 مـيليمتر است) حداقل مساحت حوضه براي كاربرد فرمول تا 500 كيلومترمربع نيز بكارگــرفته شـده است.
از مجموعه مطالعات انجام شده جهاني با فرمول فرانكو - روديه، ميتوان گفت اولاً فرمول فرانكو- روديه به عنوان يكي از روشهاي خوب و مناسب براي ارزيابي سيلابهاي مشاهده شده در سطح جهان پذيرفته شده است و ثانياً كاربرد آن در سطح ممالك و مناطق معين نيز مرسوم بوده و برخي از كشورها خصوصاً كشورهايي كه طول دوره آمار برداري و سري دادههاي سيلاب در آنها نسبتاً طولاني است از اين روش استفاده بهتري كردهاند. همين روش به منظور بررسي وضعيت سيلخيزي پارهاي از رودخانههاي ايران در 8 استان گيلان، فارس، كرمان، اروميه، سفيدرود، خوزستان، مازندران و خراسان بكار گرفته شده است[4]. در اين روش مقدار K بعنوان شاخص سيلخيزي در نظر گرفته شده است. براساس اين مطالعه منطقه خوزستان سيل خيزترين منطقه ايران با مقدار K بين 55/4 تا 58/4 )براي سيلاب 1000 ساله( مي باشد. پس از آن فارس و خراسان در رده دوم و سوم قرار دارد. در اين تحقيق اقدامي در جهت بررسي شدت سيلخيزي زيرحوضهها در مقياس عملي و اجرايي انجام نگرفته است. روش ديگري كه براي شناخت رفتار سيلابي حوضهها جهت ارزيابي سيلخيزي مناطق مختلف توسط همين محقق بكار گرفته شده است، نسبت سيلابهاي با دوره بازگشت مختلف به سيلاب متوسط سالانه)سيلاب با دوره بازگشت 2 سال)است.هر چقدر اين نسبت در دورههاي بازگشت مختلف كوچكتر باشد، نشان از تنظيم طبيعي آب و بالا بودن بـخش مهـمي از نـزولات جوي بصورت برف و همچنين نفوذپذيري قابل توجه حوضه است كه نزولات جوي به نحوي با تأخير از حوضه خارج ميشوند. متقابلاً در رودخانههايي كه اين نسبت بزرگتر است نشان از خروج سريع ريزشهاي جاري شده بر روي حوضه است كه به نحوي در شناخت سيلخيزي مؤثرند.
[1]- Marlin, J.,1992, Modelling the hydrologic response of extreme flood in
[2] - مركز تحقيات آب،وزارت نيرو، 1375 . طرح پژوهشي بررسي و پيشنهاد ضوابط انتخاب سيلاب طراحي سدهاي بزرگ ايران.
[4] - جلالي، حسين، 1368. بررسي سيلابهاي ايران، مجموعه مقالات اولين كنفرانس هيدرولوژي ايران، انتشارات وزارت نيرو.
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