منابع مقاله با موضوع هیدرولوژی، پوشش گیاهی، نفوذپذیری

دانلود پایان نامه ارشد

عبارتند از: خصوصیات مربوط به پستی و بلندی و خصوصیات مربوط به نفوذپذیری. این دو ویژگی از عوامل موثر بر ایجاد رواناب و سیل می باشند. نمایه های پستی و بلندی در آن می باشد. اما اگر بخواهیم عوامل موثر در پاسخ هیدرولوژیک حوضه های آبریز را برشماریم بسیار زیاد خواهند بود و حداقل 8 گروه مستقل زیر را می توانیم از یکدیگر متمایز سازیم.
1- خصوصیات هندسی حوضه: از قبیل سطح، محیط، شکل، موقعیت، طول آبراهه ها، شیب متوسط آبراهه اصلی و تراکم شبکه رودخانه ها.
2- خصوصیات خاکهای حوضه: شامل تیپ هیدرولوژیک خاکها، دانه بندی ذرات خاک، بافت ساختمان، قابلیت نفوذپذیری
3- پوشش گیاهی: تیپ گیاهان حوضه، توزیع پوشش گیاهی از نظر برف آب و تعرق.
4- خصوصیات آب شناسی: نگه داشت سطحی و آبهای زیرزمینی.
5- خصوصیات زمین شناسی: نوع سنگها، درز و شکافها، گسلها و چین خوردگیها.
6- آب و هوا: دما، مقدار و نوع بارندگیها و فراوانی وقوع آنها
7- باررسوب: فرسایش، انتقال و رسوبگذاری، تخریب و مناطق رسوب خیز حوضه
8- عوامل انسانی: عملیات کشاورزی، دامداری، احداث جاده، تاسیسات و غیره (علیزاده، 1385، ص 462)
ویژگیهای فیزیکی حوضه روی ضریب رواناب، شدت و ضعف دبی سیلاب و بیلان آبی یک حوزه تاثیر فراوانی دارند. برای مثال، جهت های شمالی و جنوبی از نظر زمان دوب برف متفاوت بوده و نیز قسمت های پر شیب، تاثیر زیادی در افزایش رواناب دارند. نحوه استفاده از اراضی هم در این روابط موثر بوده و مناطق دارای پوشش دائمی مانند جنگل و یا مرتع، دارای رواناب کمتری می باشد. تاثیر بیشتر روی تغذیه آب های زیر زمینی دارند. این ویژگی ها حتی روی وضعیت رسوب دهی و فرسایش و همچنین کیفیت آب تاثیر می گذارد (مهدوی، 1381، ص183).

4-6-2. واحد ژئومورفیکی حوضه ای
سومین مبانی فضایی تحت عنوان تجزیه و تحلیل اشکال زمین، حوضه های تخریبی زهکشی است که از قرن گذشته به صورت واحد فرایند- پاسخ شناخته شده است. یک حوضه آبگیر (یا حوضه آبخیز) به طور ساده ناحیه ای است که آب را از جریانهای سطحی جمع آوری و به یک رودخانه بزرگتر یا دریاچه و حتی اقیانوسی تخلیه می کند. این ناحیه به وسیله رشته ای ناهمواری و یک شبکه زهکشی محدود شده است که در آنجا سر شاخه های رودخانه ها و قسمتهای علیای آن، آب و رسوبها را به قسمت های پایینتر حمل می‎کند و ویژگیهای زمین شناختی و هیدرولوژیکی را منعکس می سازد بنابراین حوضه های آبگیر و زهکشی اجزای تشکیل دهنده بخشی از قاره ها هستند که به حجم و اندازه های مختلف ظاهر می شوند. برای مثال حوضه آبگیر رودخانه می سی سی پی مجموعه ای در این حوضه ها است. (معتمد، 1379، ص239)
همچنین ژئوموفولوژی از مطالعات آماری برای بررسی اشکال ناهمواریها بهره می گیرد و سعی دارد در تحول ناهمواریهای زمین علیرغم پیچیده بودن مسئله و دینامیک طبیعت سهم فرآیندهای مختلف ناشی از آب و هوا و پوشش گیاهی و ماهیت سنگها و ساخت زمین و تغییر شکلهای تکتونیکی و میراث مراحل اولیه تکامل را از نظر دور ندارد. در اینجا باید یادآور شد که بین ژئوموفولوژی و سایر علوم از جمله خاک شناسی هیدرولوژی و اکولوژی و آب و هواشناسی روابط بسیار نزدیک وجود دارد زیرا عوامل این قبیل علوم بیشتر در سطح زمین موثرند. بعلاوه مطالعات ژئوموفولوژی یک ناحیه با داشتن اطلاعات حاصله از علوم ذکر شده آسانتر می گردد. (خیام، 1374، ص25).

4-6-3. خصوصیات هندسی یا ژئومتری حوضه
خصوصیات هندسی یا ژئومتری حوضه به مجموعه عوامل فیزیکی گفته می شود که مقادیر آنها براب هر حوضه نسبتا ثابت بوده و نشان دهنده وضع ظاهری حوضه است. این عوامل از این جهت حائز اهمیت‎اند که بین آنها و رواناب حوضه همبستگی وجود دارد و در مورد حوضه هایی که در آنها داده های اندازه گیری دبی وجود ندارد می توان از این روابط استفاده نمود و مقدار رواناب یا شدت سیلابها را تخمین زد. خصوصیات مهم ژمتری حوضه که به آنها خصوصیات کوه- آبنگاری (oro – hydroyraphy) هم گفته می شود عبارتند از: مساحت، محیط، طول آبراهه اصلی، شکل حوضه، عرض متوسط حوضه، شیب حوضه، ارتفاع حوضه، پستی و بلندی (نمودارهای آلتی متری و هیپسومتری حوضه) عرض مستطیل معادل و زمان تمرکز این خصوصیات را عوامل مورفومتری (morphometry) حوضه نیز می نامند (علیزاده، 1385، ص 463)

4-6-3-1. واحد هیدرولوژیک
زهکش بالقوه طبیعی یک آبخیز، رودخانه مشخصی است و حوضه آبخیز هم معمولا به نام همین رودخانه نامیده می شود. مشخص کردن کلیه شاخه های فرعی و همچنین آبراهه های مختلف یک حوضه آبخیز و نیز تعیین حدود مرز بین حوضه های انها را تقسیم بندی واحد هیدرولوژیک می نامند. برای اینکه چه قسمتی از یک حوضه آبخیز را واحد هیدرولوژیک مشخصی بنامیم معیار مشخصی وجود ندارد، به طور کلی یک واحد می تواند تشکیل دهنده یک حوضه آبخیز، یک یا مجموع چند آبراهه مشخص باشد. محدوده ای از سطح حوضه آبخیز که زهکش بالقوه طبیعی آن را آبراهه مشخصی تشکیل می دهد که آن محدوده و آبراهه مربوطه را واحد هیدرولوژیک می نامند. (دفتر تحقیقات و معیارهای فنی، 1375، ص12)

4-6-3-2. مساحت حوضه
بارزترین مشخصه حوضه مساحت آن است. دبی سیلابها و حجم رواناب حوضه به طور مستقیم به مساحت حوضه بستگی دارد. مساحت حوضه معمولا با علامت A نشان داده می شود و برحسب کیلومتر مربع (km2) یا میل مربع (mile2) توصیف می شود.
ساده ترین وسیله مساحت سنج در نقشه های هیدرولوژی استفاده از دستگاه مساحت سنج (planimeter) است که در اندازه گیری مساحت حوضه آبریز ذیلکی رود نیز استفاده گردیده است و نیز با استفاده از کاغذ شطرنجی و همچنین برنامه کامپیوتری Auto cad و نرم افزار GIS محاسبه می شود.
حوضه ها از نظر مساحت به سه دسته تقسیم می شوند: حوضه های کوچک با مساحتی کمتر از 100 کیلومتر مربع، حوضه های متوسط که مساحت آنها بین 100 تا 1000 کیلومتر مربع است و حوضه های بزرگ که مساحت آنها بالغ بر 1000 کیلومتر مربع می باشد. بنابراین این حوضه، حوضه های کوچک است هر چند مساحت کل حوضه بر مقدار و شدت رواناب موثر است اما تفکیک بخشهای نفوذ پذیر (Perrious) و نفوذ ناپذیر (impervious) حوضه و تعیین مقدار یا درصد مربوط به مساحت هر کدام از آنها بهتر می‎تواند چهره حوضه را از نظر سیل خیزی روشن کند (علیزاده، 1385، ص463).
همانطور که در مورد آبراهه ها سلسله مراتب رده برقرار بود در حوضه های آبریز نیز سلسله مراتب مساحت نیز وجود دارد. هر آبراهه رده یک دارای مساحت رده یک است و مساحت رده Au به مساحتی گفته می شود که رواناب آبراهه رده u را تامین می کند.
منظور از مساحت حوضه، تصویر افقی سطح محور بین خط الراس حوضه آبخیز است. به طور کلی سطح حوضه های زهکشی، تهیه کننده بارش و فراهم آورنده مواد تخریبی است. در حالی که خطوط آبراهه‎ای بهترین وسیله حمل مواد تخریبی به خارج از ناحیه می باشند (مقیمی و محمودی، 1383، صص137 -136)
مساحت حوضه غالبا برای تخمین حجم رواناب یا حداکثر دبی لحظه ای سیلابها مورد استفاده قرار می‎گیرد. در بسیاری از مناطق بین مساحت حوضه و حجم رواناب سالانه حوضه رابطه مستقیمی وجود دارد. این رابطه حالت کلی داشته و معدله آن به صورت K. An= می باشد که در آن رواناب سالانه، A مساحت حوضه و K وn ضرایب ثابت می باشند که از روی تحلیل های منطقه ای بدست می آیند. (علیزاده، 1385، ص 463) مساحت حوضه ذیلکی رود با استفاده از دستگاه پلانیمتر و Gis محاسبه شده و 29 کیلومتر بدست آمده است.

4-6-3-3. محیط حوضه
محیط حوضه (p) به طول خط تقسیم آب گفته می شود که حوضه را از حوضه های مجاور مجزا می‎سازد. محیط حوضه بر حسب کیلومتر یا میل سنجیده می شود. برای اندازه گیری محیط حوضه معمولا از منحنی سنج (curremeter) استفاده می شود. حوضه ها یک محیط توپوگرافیک دارند که در طبیعت قابل رویت است و یک محدوده ژئوپولتیک که به خصوصیات زمین شناسی حوضه بستگی داشته و از سطح زمین قابل رویت نیست بطوری که ممکن است تغذیه حوضه از مناطقی ورای محدوده سطح حوضه نیز صورت گیرد. محیط حوضه ذیلکی رود با استفاده از دستگاه کرویمترو سیستم Gis محاسبه شده و 29 کیلومتر بدست آورده است.
4-6-3-4. شبکه رودخانه ها
شبکه رودخانه به مجموعه آبراهه هایی گفته می شود که در سطح حوضه عمل تخلیه جریان های سطحی را انجام می دهند. برخی از این آبراهه ها به صورت رودخانه های دائم، برخی به صورت فصلی و بعضی دیگر مسیلهایی هستند که فقط در هنگام بارندگی ممکن است آب در آنها جاری باشد. در رودخانه‎های دائم بیش از 90 درصد اوقات سال آب جاری است. آب موجود در رودخانه های دائم ممکن است از رواناب سطحی یا ذوب شدن برف ارتفاعات و یا نتایج آب زیرزمینی تامین گردد. از طرف دیگر رودخانه های فصل بیش از 50 درصد ایام سال خشک می باشند. در یک حوضه ممکن است هر سه نوع رودخانه مذکور وجود داشته باشد. هر چه شبکه رودخانه های یک حوضه تکامل یافته تر باشد یعنی تعداد آنها زیادبوده و تمام سطح حوضه را در بر گرفته باشند تخلیه رواناب در آن حوضه بهتر و ساده تر انجام می‎شود. طولانی ترین آبراهه شبکه حوضه را آبراهه اصلی و بقیه آبراهه های فرعی هستند. شبکه آبراهه های حوضه نشان دهنده چکونگی تخلیه رواناب از حوضه بوده و لذا شناخت آن از اقدامات اساسی در عملیات هیدرولوژی است. سنجش درجه تکامل حوضه و شبکه رودخانه های آن با نمایه های تراکم (density)، رده (order) و انشعاب (bifurcation) صورت می گیرد. نقشه 2-7- شبکه آبها حوضه آبریز ذیلکی رود را نشان می دهد.

نقشه 4-5 شبکه آبهای حوضه آبریز ذیلکی رود

4-6-3-4-1 تراکم شبکه رودخانه
یکی از عوامل مهم در میزان تراکم رهکشی توع سنگ است. اگر محموع طول تمام رودخانه ها و آبراهه های حوضه اندازه گیری و به مساحت حوضه تقسیم شود عدد بدست آمده که معمولا برحسب کیلومتر در هر کیلومتر مربع توصیف می شود، تراکم شبکه رودخانه های حوضه نامیده می شود (علیزاده، 1385، 0، ص453).
میزان تراکم آبراهه در یک حوضه آبخیز بیانگر شدت و ضعف مقاومت سطح و لایه های زیرین خاک و در مقابل عامل فرسایش می باشد، بدین ترتیب، در مناطقی که لایه های زیرین خاک دارای قابلیت نفوذ خوبی باشد و یا اینکه در مقابل عامل فرسایش مقاومت نماید و سطح حوضه آبخیز هم دارای پوشش گیاهی انبوه و پستی و بلندی کمی باشد، مقدار تراکم آبراهه کم است. برعکس در مناطقی که لایه های زیرین خاک قابلیت نفوذ خوبی نداشته باشد، وصعیت سطحی هم بنحوی باشد که در مقابل نیروی فرسایندگی آب مقاومت کمی داشته باشد تراکم آبراهه زیاد است (دفتر تحقیقات و معیارهای فنی سازمان برنامه و بودجه، 1375، ص22).
عامل دیگر در میزان تراکم زهکشی میزان نفوذ بارش و جریان آب به سطح پایه است مواردی مانند ماسه در یک، نفوذپذیری زیاد متراکم رهکشی را پایین می آورند از طرف دیگر در سطح رس ها و شیل ها آب زیادی جاری می شود و سبب افزایش شدید تراکم زهکش در آنها می گردد (مقیمی، محمود، 1383، ص148).
براساس تعریف تراکم آبراهه، مقدار آن را در یک حوضه آبخیر می توان از طریق رابطه زیر محاسبه نمود:

که در آن:
D: تراکم آبراهه بر حسب کیلومتر بر کیلومتر مربع (L-1)
L: محموع طول آبراهه های مربوط به کلیه ترتیب ابراهه ها بر حسب کیلومتر
LJI: طول i امین آبراهه های مرتبه j ام
A: مساحت حوضه آبخیز بر حسب کیلومتر مربع
K: ترتیب آبراهه مربوط به حوضه مورد مطالعه
n: تعداد آبراهه دریک ترتیب است.
در رابطه فوق، ملاحظه می شود که برای محاسبه تراکم آبراهه که خود یکی از خصوصیات فیزیکی هر آبخیز می باشد، ابتدا باید دو عامل فیزیکی دیگر آبخیز، یعنی مساحت و مجموع طول کلیه آبراهه های اصلی و فرعی آن تعیین نمود.
به منظور تشخیص و ترسیم آبراهه ها در مرحله اول از نقشه توپوگرافی با مقیاس مناسب استفاده می‎شود و پس از طریق تفسیر عکس های هوایی و بازدیدهای صحرایی تکمیل می گردد. تا دقت مطلوب حاصل شود.

پایان نامه
Previous Entries منابع مقاله با موضوع پوشش گیاهی، هیدرولوژی، نفوذپذیری Next Entries منابع مقاله با موضوع هیدرولوژی، رتبه بندی، فیزیوگرافی