مطالب مرتبط با کلید واژه " رواناب "


۲.

برآورد حجم رواناب حوضه آبخیز رودخانه کشکان با استفاده از GIS

نویسنده:

کلید واژه ها: مدل سازیروانابشبیه سازیسیستم اطلاعات جغرافیائیبارندگیهمباران

حوزه های تخصصی:
تعداد بازدید : ۶۷۸ تعداد دانلود : ۷۵۳
برآورد رواناب حاصل از بارشها ی جوی پایه و مبنای مطلاعات بسیاری از طرحهای مختلف توسعه و بهره برداری از منابع آب را تشکیل می دهد بنابراین اندازه گیری و محاسبه آن به دلیل تنگناهای محیطی همواره دارای مشکلات فراوانی می باشد بررسی مولفه اغلب روشها و مدل های هیدرولوژیکی نشان می دهند که به دلیل عدم دقت و یا فقدان داده های آماری در اثر تغییر پذیری الگوهایی بارش ودیگر مسائل محیطی ضرایب آنها بعضا دارای خطا می باشد امروزه با ترکیب مدل ها و روشهای تجربی در روش سیستم اطلاعات جغرافیاییGIS می توان بسیاری از ضرایب مجهول آنها را جهت محاسبه رواناب به دست آورد برای بررسی این موضوع حوضه آبخیز رودخانه کشکان به مساحت 66/9275 کیلومتر مربع واقع در استان لرستان ناحیه جنوب غربی ایران به عنوان مطالعه موردی انتخاب شده است و برای دستیبای به اهداف آن نخست داده های بارندگی سالیانه به مدت 32 سال 1375-1343 استخراج شده و آنگاه جهت تحلیل مکانی داده ها با الگوریتم های GIS مدل نقشه های همباران تهیه شده است هدف از مطالعه آن آزمون نتایج این نقشه ها برای محاسبه بارندگی ناحیه ای و بارش موثر جهت بارگیری در مدل های شبیه سازی بارش رواناب می باشد بررسی نتایج این مطالعه نشان می دهد که ضریب همبستگی میان داده های محاسباتی و مشاهداتی ( بارندگی رواناب) سالیانه برای زیرحوضه های این منطقه بین 5/97 تا 99/99 در صد می باشد از این نظر الگوی نقشه های همباران باروش مذکور بعنوان مطمئن ترین شیوه جهت محاسبه بارندگی در مطالعات منابع آب توصیه میگردد
۳.

برآورد میزان رواناب با استفاده از روش SCS و GIS درحوضه آبخیز

کلید واژه ها: سیستم اطلاعات جغرافیاییرواناببارندگیشماره منحنی(CN

حوزه های تخصصی:
تعداد بازدید : ۹۹۵ تعداد دانلود : ۹۸۶
همه ساله در اثر نفوذ سیستم های آب و هوای مدیترانه ای و نفوذ توده هواهای مختلف و همچنین شرایط محلی پدیده سیل خسارات هنگفتی به منابع طبیعی و اقتصادی وارد می کند. در این مطالعه اصول روش کار استفاده از داده های آماری، تحلیل داده های مکانی و همچنین استفاده از تصاویر ماهواره ای جهت تهیه نقشه شماره منحنی در مدلSCS با تکنیک GIS می باشد که در مرحله بعد با بکارگیری معادلات روش SCS و نقشه CN و لایه بارش، پهنه هایی که پتانسیل ایجاد رواناب مشابهی دارند تعیین گردید. در این مطالعه همچنین چگونگی نتایج حاصل از برآورد مشخصه تبدیل بارندگی به بارندگی مازاد تحت عنوان شماره منحنی(CN) با دو روش مختلف مورد توجه و مطالعه قرار گرفته است.
۴.

تحلیل مقایسه عملکرد شبکه های عصبی مصنوعی و مدل های رگرسیونی پیش بینی رسوب معلق : مطالعه موردی : حوضه آبخیز اسکندری واقع در حوضه آبریز زاینده رود

کلید واژه ها: شبکه عصبی مصنوعیروانابژئومورفولوژیمدل رگرسیونیبار رسوب

حوزه های تخصصی:
تعداد بازدید : ۷۸۶ تعداد دانلود : ۷۱۰
یکی از جنبه های حائز اهمیت در مدیریت محیط در ژئومورفولوژی کاربردی حل مشکل برآورد رسوب یک سیستم رودخانه ای میباشد. هدف این مطالعه ارزیابی عملکرد مقایسه ای دونوع شبکه عصبی مصنوعی (مدل ژئومورفولوژیکی و مدل غیر ژئومورفولوژیکی) و دو نوع مدل رگرسیونی (مدل توانی ومدل غیر خطی چندگانه) برای پیش بینی بار رسوب معلق حوضه اسکندری در حوضه آبریز زاینده رود میباشد. مدل ها براساس آمار 104 حادثه وقوع همزمان ثبت شده دبی و رسوب طراحی شده اند. پارامترهای ژئومورفولوژیکی بکار رفته در مدل های مزبور شامل: نسبت ناهمواری، ضریب شکل و تراکم زهکشی می باشند. شبکه های عصبی مصنوعی طراحی شده از نوع انتشار برگشتی چهار لایه است. بهترین نتایج پیش بینی مربوط به روش شبکه عصبی مصنوعی ژئومورفولوژیکی با ضریب تبیین معنی دار 98/0 و جذر میانگین خطای 49/4 در مقایسه با روش شبکه عصبی مصنوعی طراحی شده بر اساس آمار جریان با مقادیر ضریب تبیین 96/0 و خطای35/5 میباشد. عملکرد روش های رگرسیونی با ضریب تبیین 893/0 و خطای66/8 برای روش چند متغیره غیرخطی ومقادیر ضریب تبیین 814/0 و خطای برآورد 05/15 برای روش غیر خطی ساده توانی ضعیف تر از شبکه های عصبی مشاهده گردید. تفاوت فاحش در شاخص های ارزیابی مدل های شبکه عصبی مصنوعی نسبت به روش های رگرسیونی در عملکرد مناسب آنها برای تعداد کم نمونه های مدل میباشد. بنابراین شبکه های عصبی مصنوعی به خصوص شبکه های ژئومورفولوژیکی به عنوان یک ابزار قوی پیش بینی شایسته بار رسوب یک سیستم پیچیده رودخانه ای معرفی میشوند.
۵.

کاربرد مدل شبکه عصبی در برآورد رواناب مطالعه موردی: حوضه آبریز پلاسجان، حوضه آبریز زاینده رود

کلید واژه ها: رواناباعتبار سنجیشبکه عصبی پرسپترون چند لایهخود همبستگیحوضه آبریز پلاسجان

حوزه های تخصصی:
تعداد بازدید : ۴۳۰ تعداد دانلود : ۴۰۲
برآورد رواناب در یک حوضه آبریز اهمیت زیادی در مدیریت منابع آب حوضه دارد. با وجود مدل های فیزیکی و آماری که هر کدام برخی از پارامترهای حوضه را به منظور برآورد رواناب را در بر می گیرند، استفاده از شبکه های عصبی به عنوان یک مدل جعبه سیاه نیز یکی از روش های مناسب محسوب می شود. هدف این تحقیق استفاده از شبکه عصبی پرسپترون چند لایه به منظور برآورد میزان رواناب روزانه از روی بارندگی روزانه حوضه آبریز پلاسجان است. ابتدا سری های بارندگی روزانه سه ایستگاه واقع در منطقه و سری روزانه دبی ایستگاه پلاسجان به سری نرمال تبدیل و با توجه به خود همبستگی و همبستگی عرضی بارندگی و رواناب، شش متغیر به عنوان ورودی به شبکه انتخاب شد. در پایان مشخص شد شبکه عصبی پرسپترون با چهار لایه مخفی اعتبار بیشتری در برآورد رواناب نسبت به سایر شبکه ها دارد.
۶.

هیدروکلیماتولوژی برف و کاربرد آن در برنامه ریزی ناحیه ای با تأکید بر بهمن در ایران مورد: جاده هراز

نویسنده:

کلید واژه ها: روانابیخبندانبهمنهیدروکلیماتولوژی برفاحداث جنگل

حوزه های تخصصی:
تعداد بازدید : ۵۲۹ تعداد دانلود : ۵۱۹
هیدروکلیماتولوژی برف از اهمیت زیادی در کشورهای خشک نظیر ایران برخوردار است . ماهیت ‘ توزیع‘ فرایندهای کنترل کننده ذوب ‘ جابه جایی برف...از یک سو و پیش بینی رواناب‘سیل‘بهمن از سوی دیگر ازجمله مواردی است که در این مقاله موردبررسی قرار گرفتند. از سوی دیگر با توجه به گرم شدن هوا دربهار‘ ما شاهد وقوع بهمن های زیادی خواهیم بود و بنابراین‘برنامه ریزی درخصوص وقوع سیل و بهمن و جلوگیری از آثا رمخرب آنها از جمله موارد مهم تلقی می گردد. ایجاد پوشش گیاهی و بویژه جنگل و ایجاد تورهای سیمی... در دامنه های بهمن خیز به خوبی نشان داده شده است . تراکم برف در شهرها و جاده های بین شهری نیاز به تدارکات گسترده ای برای اجتناب از خطرات و خسارات دارد ودر این خصوص سرمایه قابل ملاحظه ای باید اختصاص یابد.
۷.

مطالعه پتانسیل سیل خیزی حوضه آبخیز کسیلیان با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی

تعداد بازدید : ۳۹۸ تعداد دانلود : ۳۷۳
ایجاد رواناب در سطح زمین مشکلاتی مانند فرسایش خاک، وقوع سیلاب، کاهش حاصلخیزی خاک و پوشش گیاهی و حتی کاهش منابع آب زیر زمینی را در بر دارد که عواملی مانند شرایط اقلیمی ، خاک، شرایط توپوگرافی زمین و پوشش سطح خاک در آن تاثیر دارند. در این تحقیق سطح حوضه آبخیز کسیلیان به مساحت 68 کیلومتر مربع که از نظر پتانسیل سیل خیزی وضعیت مناسبی نداشته مورد مطالعه قرار گرفته است. روش تحقیق بدین ترتیب بوده است که ابتدا با بکارگیری سیستم اطلاعات جغرافیایی مدل فیزیکی حوضه آبخیز با بکارگیری DEM، شبیه سازی شده و با وارد نمودن این اطلاعات در مدل هیدرولوژیک HEC-HMS، یک مدل بارش- رواناب با بکارگیری روش SCS برای حوضه آبخیز کسیلیان ارائه گشت. پس از بهینه سازی مدل، اعتباریابی مدل هیدرولوژیک حوضه با اجرای آن برای سه واقعه بارش گذشته و مقایسه هیدروگراف های شبیه سازی شده با هیدروگراف های مشاهداتی انجام پذیرفت و با روش حذف انفرادی زیر حوضه ها، میزان مشارکت در تامین دبی اوج و حجم رواناب خروجی حوضه، برای هر یک از زیرحوضه ها بررسی و طبقه بندی شد. نتایج نشان داد که زیر حوضه های با پوشش جنگلی دارای کمترین میزان رواناب و پتانسیل سیل خیزی است و بیشترین پتانسیل تولید رواناب در زیر حوضه هایی است که دارای اراضی وسیع زراعی و گسترش خاکهای گروه هیدرولوژیک C ( بافت سنگین) اراضی غیر قابل نفوذ می باشند.
۸.

مدیریت بحران در شهر جدید بهارستان با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی، با تکیه برسیل وتعیین مسیر های زهکشی شهری مناسب برای دفع آبهای سطحی

تعداد بازدید : ۳۰۲ تعداد دانلود : ۲۹۷
سیل یکی از پدیده های موجود در طبیعت بوده که از دیرباز، بشر شاهد وقوع آن می باشد. در ایران نیز بدلیل وسعت زیاد، اقالیم متعدد و تراکم زمانی و مکانی بارش ها در اکثر حوضه های آبخیز، همه ساله شاهد سیلابهای عظیمی در اکثر مناطق کشور می باشیم. شهر جدید بهارستان نیز از این پدیده طبیعی مستثنی نبوده و در چند سال گذشته سیل های متعدد و مخربی در آن روی داده اند. در این پژوهش با استفاده از آمار بارندگی 55 سال اخیر در نزدیک ترین ایستگاه به شهر بهارستان، بارش های سنگین آن استخراج شد، سپس وضعیت بارش و میزان امکان وقوع سیل و نیز حجم رواناب ناشی از بارش در محدوده قانونی شهر، سطح کل حوضه، محل تمرکز و جهت حرکت جریان هرز آبهای حاصل از بارش ها در ارتفاعات اطراف این شهر با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی مشخص گردید. بعد از آن جهت شیب تمامی خیابان های شهر در طی عملیات میدانی تعیین گردید تا جهت حرکت سیلابهای احتمالی مشخص شود. در نهایت 5 دسته کانال با سطح مقطع های متفاوت برای جمع آوری و انتقال آبهای سطحی شهر جهت امنیت شهر در برابر رواناب های زیرحوضه های شهری و غیر شهری پیشنهاد گردید.
۹.

بررسی تاثیر الگوریتم های طبقه بندی تصاویر ماهواره ای بر شماره منحنی رواناب و دبی حداکثر سیلاب به کمک GISوRS

تعداد بازدید : ۵۹۶ تعداد دانلود : ۵۷۶
کاربری اراضی یک خصوصیت مهم در فرآیند رواناب می باشد که بر روی نفوذ، فرسایش و تبخیر و تعرق اثر می گذارد. در این مطالعه، تاثیر الگوریتم های طبقه بندی تصاویر ماهواره ای بر نقشه های کاربری اراضی و شماره منحنی رواناب و همچنین دبی سیلاب به کمک GIS وRS بررسی شده است. این تحقیق بر روی حوضه ی آبریز منصورآباد بیرجند و به کمک تصاویر ماهواره لندست 7 (ETM+) انجام گردیده است. نقشه ی کاربری اراضی به کمک الگوریتم های حداکثر احتمال، حداقل فاصله و فاصله ی ماهالانوبیس با استفاده از تصاویر ماهواره ای تعیین شد. سپس نقشه ی پوشش گیاهی به کمک شاخص NDVI و نقشه ی گروه هیدرولوژی خاک با استفاده از نقشه های خاک، زمین شناسی و توپوگرافی تهیه گردید. با تلفیق نقشه های کاربری اراضی، پوشش گیاهی و گروه هیدرولوژی خاک در GIS و به کمک جدول SCS، نقشه شماره منحنی رواناب برای هر یک از الگوریتم ها تعیین شد. همچنین برای ارزیابی صحت شماره ی منحنی به دست آمده از هر یک از الگوریتم ها، دبی حداکثر سیلاب به کمک مدل HEC-HMS محاسبه و با مقدار اندازه گیری شده، مقایسه گردید. نتایج نشان داد که الگوریتم های حداکثر احتمال و فاصله ماهالانوبیس به ترتیب با ضریب کاپای طبقه بندی 7/0و 65/0 و صحت دبی 80% و 72% با نتایج اندازه گیری شده، بهترین روش ها برای طبقه بندی تصاویر ماهواره ای هستند. این تحقیق همچنین مشخص کرد که تغییر الگوریتم طبقه بندی، اثر بسیار زیادی بر روی شماره منحنی و دبی سیلاب می گذارد.
۱۰.

مدل سازی هیدرولوژیک حوضه طالقان در محیط GIS با استفاده از مدل SWAT

کلید واژه ها: مدل سازیروانابSWATاعتبارسنجیواسنجی

حوزه های تخصصی:
  1. جغرافیا جغرافیای طبیعی جغرافیای آبها
  2. جغرافیا فنون جغرافیایی سنجش از راه دور GIS
  3. جغرافیا فنون جغرافیایی نقشه کشی (کارتوگرافی)
تعداد بازدید : ۱۱۸۹ تعداد دانلود : ۱۰۹۹
به منظور مدیریت بهینه حوضه های آبخیز، به ویژه در حوضه های آبخیز کوهستانی که فاقد ایستگاه های هیدرومتری به تعداد کافی اند، شبیه سازی پدیده های هیدرولوژیکی دارای اهمیت فراوانی است. هدف از این تحقیق، بررسی قابلیت شبیه سازی هیدرولوژیک و ارزیابی مدل نیمه توزیعی فیزیکی SWAT (Soil and Water Assessment Tool) در حوضه طالقان با انواع خاک و کاربری های مختلف است. بدین منظور داده های آب و هواشناسی، کاربری اراضی و مدل رقومی ارتفاع منطقه تحقیق مطابق با استانداردهای مدل تهیه شد و برای تحلیل حساسیت پارامترهای مدل و همچنین واسنجی و اعتبارسنجی، مورد استفاده قرار گرفت. تحلیل حساسیت مدل بر اساس روش لاتین هایپرکیوب (LH_OAT) به منظور ارزیابی تغییرپذیری دبی رواناب در واکنش به تغییرات پارامترهای ورودی انجام شد. تحلیل حساسیت نشان داد که پارامتر شماره منحنی (CN) مهم ترین فاکتور و پارامترهای ظرفیت آب قابل دسترس در لایه خاک (SOL_AWC)، پارامتر درجه حرارت ذوب برف (SMTMP) و پارامتر جبران تبخیر از خاک (ESCO) به ترتیب حساسیت بیشتری دارند. واسنجی مدل برای دوره زمانی 1997 تا 2002 انجام گرفت، و اعتبارسنجی مدل برای دوره زمانی 2003 تا 2005. کارایی مدل با استفاده از مقایسه بصری پلات های سری زمانی و شاخص های آماری شامل ناش ـ ساتکلیف (NS)، ضریب تعیین (2R)، و درصد انحراف (PBIAS) و همچنین آزمون هم قوارگی ارزیابی گردید. در مرحله واسنجی رواناب ماهانه، ضرایب NS و 2R و PBIAS در محل ایستگاه گلینک (خروجی حوضه) به ترتیب برابر 8/0، 93/0 و 8/14- و در مرحله اعتبارسنجی 84/0، 88/0 و 2- به دست آمدند. نتایج آزمون t نیز نشان داد که در سطح اعتماد 95 درصد، اختلاف معنی داری بین مقادیر مشاهده شده و مقادر شبیه سازی در مراحل واسنجی و اعتبارسنجی وجود ندارد. در مجموع، نتایج تحقیق حاکی از آن اند که مدل قابلیت بالایی برای پیش بینی دبی جریان ماهانه حوضه طالقان دارد.
۱۱.

شبیه سازی بارش- رواناب با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی(مورد: حوضه آبخیز فریدن)

کلید واژه ها: شبکه عصبی مصنوعیروانابپرسپترون چند لایهشبیه سازی بارشحوضه فریدن

حوزه های تخصصی:
  1. جغرافیا جغرافیای طبیعی آب و هواشناسی
  2. جغرافیا فنون جغرافیایی روش های کمی در جغرافیا
تعداد بازدید : ۳۶۶ تعداد دانلود : ۳۳۳
سیل، یکی از پدیده های ویرانگر طبیعی است که پیش بینی آن از اهمیت بالایی برخوردار است و در این میان برآورد بارش- رواناب به دلیل تأثیرگذاری عوامل مختلف، دشوار است. در این پژوهش با استفاده از شبکه پرسپترون چند لایه(MLP)، قانون یادگیری پس انتشار خطا(BP)، الگوریتم لونبرگ- مارکوارت(LM) و معیارهای RMSE و R2 جهت کارایی مدل، 6 سناریو تعریف گردید. بررسی حالات مختلف نشان داد که بهترین مدل شبکه عصبی جهت شبیه سازی بارش- رواناب، مدلی است با ساختار1-32-6 نرون در لایه های ورودی، پنهان و خروجی که مقادیر میانگین مربعات خطای مدل در مراحل مختلف آزمایش، صحت سنجی و آزمون به ترتیب؛ 23/0، 19/0 و 21/0 و ضریب همبستگی در بهترین سناریو به ترتیب؛ 98%، 97% و 96% می باشد که حاکی از همبستگی بالا و معنی داری بین مقادیر مشاهداتی و مقادیر پیش بینی شده دارد. نتایج حاصل، توانایی بالای شبکه عصبی مصنوعی در مدله نمودن بارش- رواناب را به هنگام استفاده از پارامترهای ؤئومورفولوژیکی در حوضه فریدن به خوبی نشان می دهد.
۱۲.

شبیه سازی فرایند بارش – رواناب در زیرحوضه ی جنوبی رودخانه ی قره سو با استفاده از مدل شبکه های عصبی مصنوعی(ANNs)

کلید واژه ها: پیش بینیروانابشبکه های عصبی مصنوعیشبیه سازیزیرحوضه ی جنوبی رودخانه ی قره سو

حوزه های تخصصی:
  1. جغرافیا جغرافیای طبیعی آب و هواشناسی
  2. جغرافیا فنون جغرافیایی روش های کمی در جغرافیا
تعداد بازدید : ۲۳۷ تعداد دانلود : ۲۲۸
در سال های اخیر، عدم کنترل به موقع روانابِ حاصل از بارش های غیر مترقبه، عامل تهدید کننده ای در وقوع سیل محسوب می شود. پیش بینی بارش در مدیریت و هشدار معضل سیل نقش مهمی بر عهده دارد. به منظور جلوگیری از خسارات ناشی از سیل و سعی در کنترل و مهار آن، پیش بینی رواناب امری اجتناب ناپذیر به نظر می رسد زیرا با اطلاع از میزان و شدّت بارندگی، می توان امکان وقوع سیل را پیش بینی و اقدامات لازم را به عمل آورد. حوضه ی آبریز رودخانه ی قره سو به ویژه زیرحوضه ی جنوبی این رودخانه، از حوضه های سیل خیز کشور است لذا در این پژوهش، مقادیر رواناب این زیرحوضه، بر اساس آمار بلند-مدت 4 ایستگاه هیدرومتری نیر، پل الماس، گیلانده و نمین و با استفاده از برخی پارامترهای اقلیمی مؤثر بر میزان رواناب این حوضه (شامل متوسط ماهانه ی دما، رطوبت نسبی، بارندگی، تبخیر) و رواناب سال های قبل و با بهره گیری از مدل شبکه های عصبی مصنوعی(ANNs) مدل سازی گردید. برای انجام محاسبات، از نرم افزار مت لب 7 استفاده شد. ورودی های شبکه، داده های متوسط ماهانه ی متغیرهای بارش، دبی رودخانه، دما، رطوبت نسبی و تبخیر سال های قبل و خروجی شبکه، مقادیر متوسط پیش-بینی شده ی دبی ماهانه ی زیرحوضه ی جنوبی رودخانه ی قره سو می باشد. این آمار، بازه ی زمانی سال های 1972 تا 2010 را در بر می گیرد. حدود 90 درصد داده ها (35 سال یا 420 ماه) برای آموزش و 10 درصد باقی مانده (4 سال یا 48 ماه)، جهت تست شبکه به کار رفته و برای هر ماه، یک شبکه با خطای کمتر از 5 درصد طراحی شد. تحلیل نتایج خروجی شبکه ی عصبی نشان داد که این مدل، توانایی بهتر و دقت بالاتری برای شبیه سازی بارش - رواناب نسبت به روش های آماری معمول دارد. نتایج همچنین نشان داد که با افزایش فاکتورهای ورودی به شبکه، دقت بالاتری در پیش بینی به دست می آید. میزان ضریب همبستگی شبکه، 998/0 و میانگین خطای هر شبکه با داده های واقعی، 6/2 درصد به دست آمد. نتایج شاخص های عملکرد شبکه (ضریب تعیین، مجذور میانگین مربعات خطا، میانگین مطلق خطا و ضریب همبستگی) نیز نشان دادند که مقادیر ارائه شده برای پیش بینی رواناب حوضه ی مورد مطالعه، قابل قبول است.
۱۳.

پهنه بندی پتانسیل سیل خیزی حوضه آبریز مردق چای (آذربایجان شرقی)

کلید واژه ها: روانابپهنه بندی سیل خیزیحوضه آبریز مردق چایSCS

حوزه های تخصصی:
  1. جغرافیا جغرافیای طبیعی جغرافیای آبها
  2. جغرافیا فنون جغرافیایی سنجش از راه دور GIS
تعداد بازدید : ۲۹۷ تعداد دانلود : ۲۶۹
سیل یکی از پدیده­های موجود در طبیعت بوده که انسان از دیر باز شاهد وقوع آن می­باشد. در ایران به دلیل وسعت زیاد، اقلیم متعدد، تراکم زمانی و مکانی بارش­ها در اکثر حوضه­های آبریز، همه ساله شاهد سیلاب­های عظیمی در بیشتر مناطق کشور می­باشیم. در این پژوهش به برآورد ضریب رواناب و حداکثر دبی سیل، شناخت عوامل و عناصر موثر در سیل­خیزی، پهنه­بندی مناطق براساس شدت پتانسیل سیل­خیزی حوضه آبریز پرداخته شده است. در حوضه آبریز مردق­چای برای برآورد مقدار رواناب از روش شماره منحنی (CN)، سازمان حفاظت خاک آمریکا (SCS) که در سال 1954، روشی را برای محاسبه بارش مازاد ارائه نمود استفاده گردید. این روش معمول­ترین روش پیش­بینی حجم رواناب است. برای این منظور ابتدا داده­ها و اطلاعات مورد نیاز شامل آمار وضعیت اقلیم منطقه، تصاویر ماهواره­ای جمع­آوری و وارد سیستم اطلاعاتی (GIS) گردید. با تلفیق این داده­ها و اطلاعات، براساس روش (SCS) نقشه (CN) حوضه، میزان نفوذ (S)، مقدار رواناب (Q) تهیه شد. در نهایت با استفاده از مدل وزنی و با تلفیق نقشه­های میزان بارندگی منطقه، گروه­های هیدرولوژیک خاک، شیب، کاربری زمین و... نقشه پهنه­بندی پتانسیل سیل­خیزی سالانه حوضه با دوره بازگشت­های مختلف تهیه گردید. بنابراین با استفاده از این نقشه­ها می توان راهکارهایی جهت مقابله با بحران­های آبی و همچنین کنترل سیلاب­ها در حوضه آبربز ارائه نمود.
۱۴.

اثر پوشش گیاهی بر کاهش رواناب و هدر رفت خاک با استفاده از شبیه سازی باران در مراتع نشو استان مازندران

کلید واژه ها: روانابپوشش گیاهیشبیه ساز بارانهدررفت خاکنشو

حوزه های تخصصی:
  1. جغرافیا جغرافیای طبیعی جغرافیای خاکها
  2. جغرافیا جغرافیای طبیعی آب و هواشناسی
تعداد بازدید : ۱۲۶۹ تعداد دانلود : ۷۰۹
چکیده مبسوط 1- مقدمه فرسایش خاک یک مسئله محیطی جهانی می باشد که از حاصلخیزی خاک و کیفیت آب کاسته، رسوب زایی و احتمال ایجاد سیل را افزایش می دهد. فرسایش خاک جدا شدن و انتقال ذرات خاک به وسیله عوامل فرساینده آب یا باد است.مطالعات مختلفی نیز به اثر مثبت پوشش گیاهی در تنظیم فرآیند های هیدرولوژیکی سطح زمین و کاهش رواناب و فرسایش خاک اشاره کردند (Zheng, 2006؛ Zhou et al., 2008 ؛ Vásquez-Méndez et al., 2010؛ Ouyang et al., 2010؛ Zhang, G.H., Liu and Wang, 2010؛ Nunes, de Almeida and Coelho, 2011 و Wildhaber et al., 2011). به منظور نشان دادن نقش پوشش گیاهی می توان گفت، کاهش پوشش گیاهی در نتیجه فعالیت های انسانی مثل چرای شدید یا جنگل زایی منجر به جدا شدن چسبندگی ذرات خاک می شود که خطر هرزآب و فرسایش خاک را افزایش می دهد.این تحقیق به منظور شناخت بهتر نقش مقادیر مختلف پوشش گیاهی مرتعی درکنترل جریان سطحی وهدررفت خاک با استفاده ازشبیه-ساز باران در مرتع نشو رویان در استان مازندران انجام شده است. 2- روش شناسی برای اینتحقیق یک منطقه تقریبا شش هکتاری با دارا بودن درصدهای مختلف پوشش حداقل، متوسط و حداکثر گیاهی انتخاب شد. در یک شبکه نموداری متشکل از 110 نقطه در قالب شبکه سلولی منظم 30×30 مترمربعی در منطقه، اقدام به شبیه سازی باران با شدت ثابت 2 میلی متر بر دقیقه، مدت زمان 11 دقیقه در پلات 09/0 متر مربعی شد و نمونه های رواناب و رسوب برداشت و به آزمایشگاه منتقل شدند. درمحل نمونه ها پلات مستقر و پوشش گیاهی نیز اندازه گیری شد. 3- بحث نتایج تجزیه و تحلیل های آماری با استفاده از آنالیز واریانس و مقایسه میانگین دانکن نشان داد مقادیر مختلف پوشش گیاهی تأثیر معنی داری بر مؤلفه های رواناب و رسوب در منطقه مورد مطالعه داشتند. آستانه شروع رواناب در پوشش گیاهی حداکثر بطور معنی داری بیشتر از پوشش های حداقل و متوسط گیاهی می باشد. به طوریکه پوشش گیاهی زیاد با به تأخیر انداختن شکل گیری رواناب، باعث افزایش نفوذپذیری آب در خاک شده، از هدررفت خاک می کاهد و موجب کاهش فرسایش خاک می شود. میانگین حجم رواناب در پوشش های مختلف گیاهی اختلاف معنی داری با یکدیگر دارند. پوشش گیاهی حداقل و حداکثر به ترتیب بیشترین و کمترین مقدار حجم رواناب (لیتر در متر مربع) را دارند. علت اینکه پوشش گیاهی حداکثر کمترین حجم رواناب را دارد این است که پوشش گیاهی به عنوان یک سپر حفاظتی از خاک عمل می کند، با جذب بارش باران، بخش قابل توجهی از انرژی قطرات باران را توسط برگ، ساقه و ریشه خود گرفته و انرژی قطرات باران را کاهش داده، باعث استحکام تراکم خاک شده و از اثر پاشمانی جلوگیری کرده، حجم رواناب را کاهش داده و از تخریب خاک تا حد زیادی می کاهد.ضریب رواناب در پوشش گیاهی حداقل بیشترین و در پوشش حداکثر کمترین مقدار خود را دارد. بین پوشش های مختلف گیاهی اختلاف معنی داری از نظر میزان ضریب رواناب در منطقه مورد مطالعه وجود داشت. نتایج نشان داد مقدار بار رسوب در پوشش گیاهی حداقل، 8/6 برابر پوشش گیاهی حداکثر و 99/1 برابر پوشش گیاهی متوسط می باشد و مقدار فرسایش در پوشش گیاهی حداکثر به طور معنی داری کمتر از دو مقدار دیگر پوشش گیاهی می باشد و بین پوشش های مختلف گیاهی از نظر مقدار بار رسوب اختلاف معنی داری وجود داشت. پوشش گیاهی حداکثر با جذب بارش، کاهش جریان سطحی و رواناب از هدررفت خاک می کاهد. بین پوشش گیاهی حداقل و حداکثر اختلاف معنی دار آماری از نظر غلظت رسوب وجود داشت. بیشترین مقدار غلظت رسوب در پوشش گیاهی حداقل و کمترین مقدار آن در پوشش گیاهی حداکثر وجود داشت. غلظت رسوب رابطه منفی با درصد پوشش گیاهی دارد و هر چه درصد پوشش گیاهی بیشتر باشد مقدار غلظت رسوب کمتر است. 4- نتیجه گیری نتایج مدل های رگرسیون خطی ساده نشان داد پوشش گیاهی اثر کاهشی بر مقادیر حجم رواناب، ضریب رواناب، بار رسوب (فرسایش خاک) و غلظت رسوب داشته است. اما اثر افزایشی بر مولفه آستانه شروع رواناب داشته است تا رواناب در زمان بیشتری بعد از رگبار ایجاد شود. بر این مدل ها میتوان با دقت بالایی میزان رواناب و فرسایش خاک را برآورد نمود. نتایج این تحقیق نشان داد پوشش های مختلف گیاهی (حداقل، متوسط و حداکثر)، تأثیر معنی داری بر مؤلفه های رواناب و رسوب در منطقه مورد مطالعه داشتند و پوشش گیاهی حداکثر بیشترین سهم را در کاهش رواناب و رسوب در منطقه داشته است. لذا با توجه به اثرات مثبت پوشش گیاهی، لزوم توجه ویژه به پوشش گیاهی مرتعی به منظور کاهش رواناب، فرسایش خاک احساس میشود و پیشنهاد میشود برنامه های بیولوژیکی و حفاظت خاک به منظور کاهش خسارات فرسایش خاک در قسمت های با حساسیت فرسایش بالا در منطقه صورت گیرد.
۱۵.

شبیه سازی رواناب و بار رسوب حوزه آبخیز رودخانه هراز مازندران با بهره گیری از الگوی SWAT

کلید واژه ها: روانابرسوبالگوی SWATحوضة هرازSUFI2

حوزه های تخصصی:
  1. جغرافیا جغرافیای طبیعی جغرافیای آبها
  2. جغرافیا فنون جغرافیایی روش های کمی در جغرافیا
تعداد بازدید : ۲۱۲ تعداد دانلود : ۱۸۱
با توجه به احداث سد در خروجی حوضة آبخیز هراز با مساحت 401 هزار و 927 هکتار، شبیه سازی رواناب و رسوب حاصل از بارش حایز اهمیت است. برای این منظور، از الگوی SWAT استفاده شد. واسنجی الگو به منظور شبیه سازی رواناب برای سال های 1995 تا 2004 انجام گرفت و با استفاده از نمایه های آماریR2، NS و MSE ارزیابی شد. نتایج نشان داد مقادیر آماره ها به ترتیب در ایستگاه های کره سنگ 80/0، 77/0 و 93/20، چلاو 75/0، 73/0 و23/1، رزن 79/0، 75/0 و 91/5 و پنجاب 68/0، 55/0 و 7/2 بود. همچنین، واسنجی رسوب در ایستگاه کره سنگ برای سال های 2002 تا 2006 صورت گرفت و به ترتیب مقادیر آماره ها 61/0، 60/0 و 60 هزار تن به دست آمد. به منظور اعتبارسنجی نتایج، این الگو برای سال های 2005 تا 2009 اجرا شد. مقادیر ضرایب آماریR2،NS و MSE به ترتیب در ایستگاه های کره سنگ 87/0، 75/0 و 17/10، چلاو 83/0، 77/0 و 21/0، رزن 81/0، 72/0 و 34/1 و پنجاب 75/0، 70/0 و 67/0 بود. برای اعتبارسنجی بار رسوب نیز از آمار سال های 2007 و 2008 استفاده شد که به ترتیب مقادیر 68/0، 53/0 و 136 هزار تن به دست آمد. نتایج نشان دهندة زیاد بودن دقت شبیه سازی دبی جریان به ترتیب در ایستگاه های کره سنگ، رزن، پنجاب و چلاو است.
۱۶.

شبیه سازی بارش- رواناب و تخمین سیل در حوضه ی آبریز خرم آباد با مدل HEC–HMS

کلید واژه ها: تخمین سیلابروانابمدلHEC-HMSبارش طرححوضه ی آبریز خرم آباد

حوزه های تخصصی:
  1. جغرافیا جغرافیای طبیعی آب و هواشناسی
  2. جغرافیا فنون جغرافیایی روش های کمی در جغرافیا
تعداد بازدید : ۱۵۴ تعداد دانلود : ۱۰۸
فرآیند بارش- رواناب یک حوضه ی آبریز عمدتاً تحت تأثیر شرایط هیدرولوژیکی، ژئومورفولوژی و اقلیم منطقه می باشد. یکی از عمومی ترین روش ها برای شناخت فرآیند بارش رواناب شبیه سازی آن با استفاده از مدل های هیدرولوژیکی و تجزیه و تحلیل نتایج حاصله می باشد. در این مطالعه با استفاده از مدل HEC–HMS فرآیند بارش– رواناب حوضه آبریز خرم آباد شبیه سازی شد و مورد واسنجی قرار گرفت نتایج نشان داد که سازگاری خوبی بین هیدروگراف های مشاهده شده و شبیه سازی شده در خروجی حوضه وجود دارد، مقادیر شاخص کارایی مدل در مرحله اعتبارسنجی با ضریب ناش– ساتکلیف و ضریب واریانس شبیه سازی شده به ترتیب برابر با 68/0 ُو 09/0 بوده است، که نشان دهنده ی کارایی بالای مدل در برآورد دبی پیک در حوضه ی آبریز مورد مطالعه بوده است. سپس با استفاده از پارامترهای بهینه شده، هایتوگراف بارش طرح در دوره بازگشت های مختلف وارد مدل شدوهیدروگرافسیل در دوره ی بازگشت های مختلف به دستآمد، اجرای مدل در دوره ی بازگشت های 2، 5، 10، 50 و 100 ساله به ترتیب منجر به وقوع دبی های اوج سیلاب با میزان 762، 1020، 1442،1955 و 2248 متر مکعب بر ثانیه شده است. نتایج نشان می دهد می توان رواناب را با استفاده از مدل با دقت بالا پیش بینی نمود.
۱۷.

بررسی روند تغییرات بارش و رواناب بااستفاده از مدل جهانی سطح زمین (GLDAS) در حوضه ی سد دوستی

کلید واژه ها: رواناببارشآزمون من کندالسد دوستیمدل جهانی سطح زمین (GLDAS)

حوزه های تخصصی:
  1. جغرافیا جغرافیای طبیعی آب و هواشناسی
  2. جغرافیا فنون جغرافیایی روش های کمی در جغرافیا
تعداد بازدید : ۱۵۰ تعداد دانلود : ۱۰۹
امروزه با توجه به کاهش منابع آب و بحران آبی موجود توجه به مدیریت صحیح یکپارچه منابع آب بخصوص در مناطق مرزی امری مهم و ضروری می باشد. یکی از اقدامات اساسی در این زمینه آگاهی از میزان بارش و رواناب و روند تغییرات آن در محدوده حوضه های آبریز است. اما عدم دسترسی به داده های میدانی کافی در حوضه های مرزی این امر را با مشکل اساسی روبه رو می سازد. جهت فایق آمدن به این مشکل می توان از داده های سنجش از دور و مدل های جهانی استفاده نمود. هدف از انجام این تحقیق، بررسی روند تغییرات بارش-رواناب در حوضه ی سد دوستی با استفاده از مدل جهانی سطح زمین (GLDAS) می باشد. بدین منظور از داده های جهانی سطح زمین در 7 پیکسل 5/1 در 5/1 درجه ای بین عرض های جغرافیایی 5/36-35 شمالی و طول های جغرافیایی67-5/59 غربی استفاده شد. نوع تغییرات و روند داده های مدل از طریق شبیه سازی، ضریب همبستگی پیرسون، آزمون های من-کندال و من-کندال دنباله ای در طی 10 سال از سال 2004 تا 2013 به صورت فصلی و سالانه مورد بررسی قرار گرفت. نتایج به دست آمده از تحلیل داده ها نشان داد که در شرق و جنوب شرقی حوضه ی مورد مطالعه همبستگی بین بارش و رواناب ضعیف تر از سایر نقاط است همچنین در سطح اطمینان 95% برای داده های سالانه برای بارش تنها در پیکسل 7 و برای رواناب در پیکسل های 6 و 7 روند منفی هستند. در ارتباط با داده های فصلی، بارش تنها در فصل بهار در دو پیکسل 5 و 7 و رواناب در پیکسل 7 در فصل های زمستان و تابستان روند منفی تشخیص داده شد. نتایج این مدل نشان می دهد که مدل GLDAS جهت مطالعه بارش-رواناب در نقاطی که دسترسی به داده های زمینی دشوار است، می تواند بسیار کاربردی و مفید باشد زیرا امکان بررسی مناطق وسیع با هزینه ی کم را دارد.
۱۸.

مطالعه کارکرد سازه آبی حصار سوم محوطه باستانی چغازنبیل با مطالعه میدانی و مدل سازی هیدرولیکی هیدرولوژیکی

تعداد بازدید : ۳۸ تعداد دانلود : ۳۱
محوطه باستانی چغازنبیل به عنوان اولین میراث جهانی ثبت شده در ایران، دربرگیرنده سه محوطه هم مرکز اصلی با مرزهای حصار مرکزی، حصار میانی و حصار بیرونی است که بناهای شاخص مانند زیگورات، مجموعه کاخ ها و آرامگاه ها و تأسیسات شهری را در خود جای داده است. یکی از مهم ترین سازه های این محوطه، سازه آبی حصار سوم می باشد که مشاهدات و مطالعات ژئوفیزیک این پژوهش، دو آنومالی مدفون دیگر را نیز با مصالح مشابه در نقاط دیگری از حصار سوم شناسایی کرده است. رومَن گیرشمن (1895 ۱۹۷۹) باستان شناس و حفار مجموعه، اعتقاد داشت که آب انتقال یافته از رودخانه کرخه در محل سازه آبی تصفیه شده و مورد استفاده ساکنان شهر قرار می گرفته است؛ لیکن مرتفع بودن محوطه باستانی نسبت به نقاط اطراف و عدم حضور شواهدی مبنی بر کانال انتقال آب از کرخه به سمت حصار سوم در نقطه سازه آبی، سؤال اصلی این پژوهش را مبنی بر نوع و مکانیسم عملکرد سازه آبی مورد مطالعه ایجاد می کند. دیدگاه عملکرد دفعی سازه آبی موجود با عنایت به نتایج بررسی های اخیر نیز به عنوان یکی از فرضیه های اصلی از دیدگاه مهندسی آب در این پژوهش، مورد مطالعه دقیق قرار می گیرد. این پژوهش با مطالعات میدانی زمین شناسی زهکش های طبیعی و بررسی وضعیت تخلیه رواناب و زهاب شهری، مطالعات بیولوژیکی و محیط زیستی آغاز شد. مطالعات دقیق ژئوفیزیک حصار سوم برای شناسایی احتمال وجود سازه های مشابه و اسکن لیزر سازه آبی موجود برای تشخیص هندسه دقیق مجاری داخلی سازه انجام شد. با توجه به میزان توان تولید هیدرولوژیکی رواناب در زیرحوزه های منتهی به سازه های آبی موجود و تطبیق آن با ظرفیت گذردهی هیدرولیکی، وضعیت توپوگرافی و زمین شناسی و همچنین پلان قرارگیری سایر آنومالی های سازه آبی در قسمت های دیگر حصار سوم، می توان عملکرد زهکشی رواناب و زهاب شهری زیرحوزه های محوطه را از دیدگاه مهندسی آب و هیدرولیک، تأیید و تصدیق نمود.
۱۹.

شبیه سازی رواناب ذوب برف در حوضه شهرچای با استفاده از مدل SRM

کلید واژه ها: سنجش از دورروانابمودیسبرفSRMشهرچای

حوزه های تخصصی:
  1. جغرافیا جغرافیای طبیعی آب و هواشناسی
  2. جغرافیا فنون جغرافیایی روش های کمی در جغرافیا
تعداد بازدید : ۳۴ تعداد دانلود : ۲۲
با توجه به اهمیت بارش برف در تأمین آب در مناطق کوهستانی، برآورد دقیق آب معادل برف و همچنین تغییرات سطح پوشش آن، در بخش های کشاورزی، انرژی، مدیریت مخزن و هشدار سیل مؤثر است. در این مطالعه، به منظور برآورد رواناب حاصل از ذوب برف در حوضه شهرچای، نخست سطح پوشش برف برای سال آبی 92 با استفاده از تصاویر روزانه ماهوارهترا -مودیس با تفکیک مکانی 1 کیلومتر در محیط نرم افزار ENVI استخراج شد. آنگاه با استفاده از الحاقیه Hec_GeoHMS در نرم افزارGIS، مشخصات فیزیوگرافی حوضه به دست آمد. در مرحله بعد، با وارد کردن داده های پوشش برف، متغیرهای هواشناختی و شاخص های لازم به مدلSRM، رواناب ناشی از ذوب برف شبیه سازی شد. نتایج نشان داد، سهم جریان رودخانه از ذوب برف در ماه های فروردین و اردیبهشت چشمگیر است، ولی با افزایش درجه حرارت هوا در خرداد ماه، سهم باران در جریان پررنگ تر است. همچنین نتایج شبیه سازی بیانگر دقت بالای این مدل است، به طوری که ضریب تعیین (R 2 )معادل 9/0 و درصد خطای حجمی آن (D V )96/1 به دست آمد.
۲۰.

پهنه بندی عرصه های مناسب برای استحصال رواناب با استفاده از AHP و GIS (مطالعه موردی: حوضه آبخیز سمبور چای استان اردبیل)

کلید واژه ها: رواناباولویت بندیدوره بازگشتتناسب اراضیسمبورچای

حوزه های تخصصی:
  1. جغرافیا جغرافیای طبیعی آب و هواشناسی
  2. جغرافیا فنون جغرافیایی سنجش از راه دور GIS
  3. جغرافیا فنون جغرافیایی روش های کمی در جغرافیا
تعداد بازدید : ۷۸ تعداد دانلود : ۵۱
جمع آوری آب باران، با اهداف و انگیزه های گوناگونی صورت می گیرد که هدف اصلی آن، بهینه سازی و مدیریت بهره برداری از آب باران بر اساس نیاز و مصرف می باشد. حوضه آبخیز سمبور چای با مساحت 74830 هکتار در مناطق خشک و نیمه خشک ایران در استان اردبیل واقع شده است. در این تحقیق به منظور تعیین مناطق مستعد برای استحصال رواناب از سیستم اطلاعات جغرافیایی GIS استفاده شد. بدین منظور نقشه مناطق مستعد استحصال آب با به کارگیری مفهوم سطح منبع متغیر بر اساس حجم آب قابل استحصال و از طریق مدل AHP تهیه ش د. پس از وزن دهی به پارامترهای شدت بارش نیم ساعته با دوره بازگشت 10 سال، شدت بارش یک ساعته با دوره بازگشت 2 سال، بارش متوسط سالانه، NDVI، متوسط شیب، نفوذپذیری خاک، سنگ شناسی سطحی و دما و مشخص شدن تاثیر آن ها، عرصه های مناسب و نامناسب برای استحصال رواناب مشخص شد. نتایج نشان داد که زیرحوضه های واقع در قسمت شمالی منطقه با دارا بودن مساحت بالادست بیش تر و دبی پیک 7 تا 21 متر مکعب بر ثانیه، زمان تمرکز بالای 120 دقیقه، دمای متوسط بیش تر از 13 درجه سانتی گراد، شاخص NDVI منفی و ارتفاع رواناب سالانه 7 سانتی متر بیش ترین پتانسیل تولید رواناب را دارند.