وبلاگ تخصصی مهندسین مرتع و آبخیزداری

 بررسی مدلهای مختلف هیدروگراف واحد لحظه‌ای‌ژئومورفولوژیکی و کاربرد آنها جهت سنتز هیدروگراف در حوزه‌های آبریزفاقد آمار, / رامین رحیمیان؛ به راهنمایی: محمد زارع

رحیمیان، رامین

401صفحه،جدول،نمودار،نقشه،کتابنامه

پایان نامه (کارشناسی‌ارشد) -- دانشگاه شیراز، 1374

h t t p : / / d a t a b a s e . i r a n d o c . a c . i r

یکی از مشکلات عمده در مطالعات هیدرولوژیکی حوزه‌های آبریز، برآورد حجم‌سیلابها و دبی حداکثر سیل، ناشی از یک بارندگی مشخص در طراحی سازه‌های‌هیدرولیکی، کمبود اطلاعات مربوط به هیدروگراف سیل در حوزه‌های فاقدایستگاه اندازه‌گیری می‌باشد.به علت ثابت بودن پارامترهای‌ژئومورفولوژیکی حوزه‌های آبریز و امکان اندازه‌گیری سریع و دقیق آنهابرروی نقشه‌های توپوگرافی و عکسهای هوائی، بهترین مدل ارائه شده جهت‌سنتز هیدروگرافها، مدلی است که ارتباطی منطقی را میان پاسخگویی‌هیدرولوژیکی و این پارامترها ارائه نماید.پاسخگویی هیدرولوژیکی یک حوزه‌آبریز در مقابل بارندگی بیانگر رفتار میانگینی از تغییرات زمانی ومکانی حرکت آب در شبکه آبراهه‌های حوزه با توجه به مشخصات‌ژئومورفولوژیکی می‌توان آن را به نمایش گذاشت .شکل پاسخگویی هیدرولوژیکی‌هر حوزه بستگی کامل به توزیع طول آبراهه‌ها و توزیع زمان حرکت جریان درآنها دارد.باتوجه به سیستمهای طبقه‌بندی ژئومورفولوژیکی جهت بررسی توزیع‌زمان حرکت جریان، تئوریهای متفاوتی ارائه شده است .تئوریهای‌هیدروگراف واحد لحظه‌ای ژئومورفولوژیکی، هیدروگراف واحد لحظه‌ای‌ژئومورفیک شبه خطی، هیدروگراف واحد لحظه‌ای ژئومورفیک اقلیمی،هیدروگراف واحد لحظه‌ای ژئومورفیک انتشاری براساس سیستم رده‌بندیStrahler و تئوریهای هیدروگراف واحد لحظه‌ای توپولوژیکی براساس سیستم‌طبقه‌بندی Shreve بنا نهاده شده است .دراین تحقیق تئوریهای فوق‌الذکر بایکدیگر مقایسه و جهت سنتز هیدروگراف در حوزه‌های فاقد آمار مدل‌کامپیوتری آنها ارائه شده است .بمنظور تعیین صحت این مدلها، مقایسه‌ای‌میان نتایج حاصل از این تئوریها با هیدروگرافهای مشاهده‌ای درحوزه آبریزپس‌کوهک واقع در حوزه آبریز مهارلو، صورت پذیرفته است .هشت واقعه‌بارندگی - رواناب در طی سالهای آماری حوزه موردمطالعه، انتخاب و توسطمدل کامپیوتری مورد بررسی واقع گردیده‌اند.پس از بررسی حساسیت مدل‌نسبت به پارامترهای مختلف ، تعیین صحت مدل با استفاده ازهیدروگرافهای مشاهده‌ای در حوزه مورد مطالعه مورد بررسی قرار گرفته‌است .نتایج نمایانگر عدم کارآیی تئوریهای هیدروگراف واحد لحظه‌ای‌ژئومورفیک انتشاری و توپولوژیکی در حوزه آبریز مورد مطالعه می‌باشند.ازمیان کلیه تئوریهای سنتز ژئومورفولوژیکی هیدروگراف ، تئوری هیدروگراف‌واحد لحظه‌ای ژئومورفیک اقلیمی، بالاترین میزان کارآیی را در حوزه موردمطالعه دارا بوده و بعنوان بهترین تئوری گزینش شده است .حساسیت مدل‌نسبت به پارامترها و متغیرهای مشروحه زیر مورد بررسی قرار گرفته وتاثیر هریک از آنها بر روی مدل مشخص شده است .الف - پارامترهای ثابت‌و محاسباتی مدل ب - پارامترهای ژئومورفولوژیکی پ - هایتوگراف بارندگی‌مؤثر ت - متغیرهای هیدرولیکی و سرعت جریان نتایج موید این نکات‌می‌باشند، که فواصل زمانی موردنیاز محاسبات مدل، در سطح زیرمنحنی (حجم‌رواناب برآورد گردیده) تاثیری نداشته و صرفا" بر روی شکل هیدروگرافهای‌سنتز شده مؤثر می‌باشند.همچنین جهت اندازه‌گیری پارامترهای‌ژئومورفولوژیکی و میزان خطا در برآورد آنها، استفاده از نقشه‌های بامقیاس 50000ˆ1 میزان دقت لازم را تامین نموده و احتیاج به استفاده ازنقشه‌های با مقیاسهای کوچک نمی‌باشد.علاوه بر پارامترهای ژئومورفولوژیکی‌که ساختار کلی مدل را شکل می‌دهند، متغیرهای توزیع زمانی بارندگی مؤثر وخصوصیات هیدرولیکی بستر جریان رودخانه خروجی از حوزه که سرعت جریان‌توسط آنها مشخص می‌شود، نیز بسیار حائز اهمیت می‌باشند.این درحالی است‌که فقط شکل هیدروگرافهای سنتز شده وابسته به خصوصیات هیدرولیکی و یاپارامترهای ژئومورفولوژیکی بوده و حجم هیدروگرافها مستقل از این‌پارامترها می‌باشد.جهت تعیین، بارندگی مؤثر در این تحقیق از معادله‌نفوذپذیری هورتون استفاده شده که نتایج مطلوبی را ارائه نموده است .جهت‌بررسی میزان کارآیی این مدل، نسبت به مدلهای تجربی سنتز هیدروگراف (روشهای اشنایدر و SCS) مقایسه‌ای میان نتایج حاصل از این مدلها باهیدروگرافهای مشاهده‌ای صورت پذیرفته است .مدلهای تجربی سنتز هیدروگراف‌بدلیل درنظر نگرفتن تابع شدت بارندگی نسبت به تئوری هیدروگراف واحدلحظه‌ای ژئومورفیک اقلیمی از درصد خطای زیادی برخوردار می‌باشند.بنابراین‌مدل سنتز ژئومورفولوژیکی هیدروگراف واحد بدلیل استفاده از پارامترهای‌قابل اندازه‌گیری و ثابت در طول زمان و وابستگی آن به مشخصات بارندگی‌از صحت بیشتری نسبت به مدلهای تجربی برخوردار بوده و جهت سنتزهیدروگراف در حوزه‌های فاقد آمار پیشنهاد می‌گردد.