تولید رواناب

رواناب سطحی به آن قسمت از بارش گفته می شود که در امتداد سطح شیب زمین جاری و به صورت جریان سطحی یا زیر سطحی از حوضه خارج می گردد. مدل هیدرولوژیکی ساختاری است که بتواند با توجه به ویژگی های حوضه و عامل های موثر بر پدیده مورد نظر، تعامل و رفتار آن را با تقریب قابل قبولی نشان دهد. حوضه آبریز رودخانه کشکان یکی از زیرحوضه های مهم حوضه آبریز کرخه است. جهت انجام مدل سازی «بارش، رواناب»، از داده های14رگبار در طی دوره آماری 1389-1360، در زیر حوضه پلدختر که دارای آب نمود لحظه ای می باشد، استفاده شده است، سپس بر اساس پنج ویژگی هایتوگراف 14رگبار به عنوان متغیر مستقل و هفت ویژگی هیدروگراف به عنوان متغیر وابسته، به ارزیابی کاریایی مدل های مختلف رگرسیون یک متغیره برای مدل سازی بارش رواناب و هم چنین به برآورد احتمال وقوع سیل با استفاده از روش سری های جزیی اقدام شده است در این راستا تعداد 30 سیل با دبی بیش از 500 متر مکعب در ثانیه انتخاب و سپس بر اسال روش سری های جزیی به برآورد دبی سیل در بازه های زمانی 2 ،5، 10، 25، 50، 100 و 200 ساله مبادرت شده است. نتایج بررسی مدل سازی نشان داد که از میان انواع روشهای رگرسیون یک متغیره، روشهای خطی، مرکب و توانی دارای بیشترین تبیین برای مدل سازی بارش- رواناب می باشند. سپس بر اساس رگرسیون چند متغیره به ارایه یک مدل رگرسیونی بارش- رواناب پرداخته شده، برای واسنجی مدل تهیه شده از معیارها و شاخص های متعددی از جمله ضریب همبستگی، خطای استاندارد، خطای نسبی تخمین و تایید، درصد میانگین قدر مطلق خطا، میانگین نسبی مجذور مربعات خطا، میانگین مجذور مربعات خطا و میانگین قدر مطلق خطا استفاده شده است. R^2 به دست آمده نشان می دهد که 796/0 درصد رواناب در حوضه کشکان مربوط به سه عامل حداکثر شدت رگبار(MIS )، مقدار بارش مازاد(ASP ) و مدت زمان بارش مازاد(DSP ) می باشد. نتایج روش سری های جزیی نشان داد که هر سال به احتمال 99/99 درصد سیلی با میزان دبی 32/606 متر مکعب به وقوع می پیوندد.

سرآغاز مطالعه هر پدیده شناخت کامل و درک روابط آن با سایر پدیده های تاثیرگذار و تاثیرپذیراست. تولید رواناب و سیل تابع عوامل پیچیده ای می باشند. بنابراین مشخص کردن این عوامل و شناخت اثر آنها بر تولید رواناب یک حوضه، به برنامه ریزی های بهتر برای کاهش خسارات ناشی از رواناب و سیلاب در یک حوضه کمک می کند. عوامل مختلفی چون بهره برداری غیر اصولی انسان از طبیعت، ویژگی های فیزیکی و هیدرولوژیکی حوضه بر مؤلفه هایی نظیر روند تولید و تجمیع رواناب تأثیرگذار می باشند. تعیین عوامل مؤثر در این فرآیند، راهگشای دستیابی به مدل ها و روش های بهینه کاهش رواناب و رخداد سیل خواهد بود. هدف از این مطالعه شناخت عوامل و میزان تأثیرگذاری آنها بر تولید رواناب حوضه حصارک می باشد. بر این اساس میزان رواناب حوضه آبخیز با استفاده از روش SCS و مدل HEC- HMS اندازه گیری و مهم ترین عوامل تأثیرگذار در رواناب حوضه مورد مطالعه در پنج گروه شامل خصوصیات فیزیوگرافی (7 پارامتر)، زمین شناسی (3 پارامتر)، انواع رسوبات (3 پارامتر)، کاربری اراضی (7 پارامتر) و حداکثر بارندگی 24 ساعته و 21 متغیر مشخص گردید. لذا لایه ها و اطلاعات مورد نیاز شامل لایه های کاربری اراضی، زمین شناسی، حداکثر بارندگی 24 ساعته و ارتفاع رواناب برای هر کدام از زیرحوضه ها محاسبه شد. سپس اطلاعات جمع آوری شده پس از تبدیل و استاندارد شدن، با استفاده از تجزیه مؤلفه های اصلی اقدام به تعیین مؤثرترین عوامل و مناسب ترین رابطه آماری بین تولید رواناب و مشخصات حوضه آبخیز گردید. نتایج نشان داد که از بین عوامل مؤثر بر تولید رواناب حوضه آبخیز حصارک، دو عامل زمین شناسی و نوع کاربری اراضی در میزان تولید رواناب مؤثر است. و به دلیل تعداد زیاد متغیرها، این 2 عامل 100 درصد واریانس داده ها را توجیه می کنند.

هدف: برنامه ریزی منابع آب در کشورهای مختلف جهان بر اساس پتانسیل منابع سطحی انجام می شود. هدف از پژوهش حاضر، تعیین تغییرات کاربری اراضی/ پوشش اراضی در حوزه سامیان اردبیل و نیز ارزیابی تغییرات ضریب رواناب در این حوضه است.روش و داده: در این پژوهش ابتدا کاربری اراضی برای چهار دوره زمانی از سال 1371 تا 1395 توسط نرم افزار ENVI به دست آمد. برای بررسی تغییرات کمی آب، 5 ایستگاه هیدرومتری و 32 ایستگاه باران سنجی در داخل حوضه انتخاب شد و ضریب رواناب ایستگاه های هیدرومتری به دست آمد. سپس برای تعیین معنی داری تغییر در داده های میانگین ضریب رواناب از آزمون واریانس یک طرفه و آزمون توکی استفاده شد.یافته ها: در سال های مورد مطالعه کاربری مرتع با 9/75 درصد کاهش بیش ترین تغییر را داشته است، همچنین کاربری کشاورزی آبی با 45/8 درصد افزایش، بیش ترین افزایش در کاربری را داشته است. کاربری مسکونی در تمام دوره ها افزایش داشته و نسبت به دوره اول 42/1 درصد افزایش دارد. کشاورزی دیم نیز با 3/29 درصد در دوره های مورد مطالعه با افزایش روبه رو بوده است. در همه ایستگاه های مورد مطالعه به جز ایستگاه نیر مقدار Sig کم تر از 0/05 بود که بیانگر وجود معنی داری در داده های مربوط به ضریب رواناب در ایستگاه های مورد مطالعه در طول دوره مطالعاتی است.نتیجه گیری: در ایستگاه های سامیان، آلادیزگه، آتشگاه و گیلانده تغییرات ضریب رواناب کاهشی بوده که به معنای کاهش دبی در رودخانه در طول دوره پژوهش است؛ ولی در ایستگاه نیر تغییر معنادار وجود ندارد.نوآوری، کاربرد نتایج: در مجموع نتایج می تواند در تحلیل کمی ارتباط تغییر کاربری اراضی و تغییرات ضریب رواناب سطحی مورد استفاده قرار گیرد. همچنین می توان بر اساس میزان کاهش اراضی طبیعی، مقدار افزایش شدت رواناب و سیل خیزی را پیش بینی نمود. علاوه بر این، آمایش سرزمین و مدیریت اراضی و نیز اطلاع از میزان، شدت و تغییرات مکانی پتانسیل تولید رواناب پیش نیاز برنامه ریزی برای کنترل رواناب است.