فهرست مطالب
عنوان…………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ….صفحه
فصل اول: مقدمه و مروری بر تحقیقات كذشته
1-1- مقدمه………………………………….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………….2
1-2- هدف و ضرورت تحقیق………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………………………..5
1-3-. تعریف استحصال رواناب و اهمیت بررسی آن………………………………………………………………………………….. 6
1-4- مزایای بهره گیری از سیستمهای استحصال آب………………………………… ……………………………………………………………………………..10
1-5- سیستم اطلاعات جغرافیایی GIS…………………………………………………………………………………………………… 11
1-5-1- تعریف GIS………………………………….. …………………………………………………………………………………………………………………………………12
1-5-2- مزایای استفاده از GIS……………………………………………………………………………………………………………….12
1-6- مرور منابع ………………………………………………………………………………………………………………………………………13
1-7- طبقه بندی روشهای استحصال آب باران و سامانه سطوح آبگیر……………………………………………………16
1-8- انواع سازههای استحصال آب ………………………………………………………………………………………………………….18
فصل دوم: مواد و روش تحقیق
2- مواد و روش تحقیق ……………………………………………………………………………………………………………………………21
2-1- منطقه مورد مطالعه ……………………………………………………………………………………………………………………….21
2-1-1- توپوگرافی و فیزیوگرافی ……………………………………………………………………………………………………………21
2-1-2- هوا و اقلیمشناسی ……………………………………………………………………………………………………………………..21
2-2- روش تحقیق …………………………………………………………………………………………………………………………………..22
2-2-1- مطالعات کتابخانهای و اقدامات اولیه …………………………………………………………………………………………22
2-2-2- تهیه نقشه پارامترهای موثر در ایجاد رواناب ……………………………………………………………………………..23
2-2-2-1- خطوط توپوگرافی و تهیه نقشه DEM منطقه ……………………………………………………………………..23
2-2-2-2- نقشه ارتفاع از سطح دریا……………………………………………………………………………………………………….23
2-2-2-3- نقشه شیب………………………………………………………………………………………………………………………………24
2-2-2-4- نقشه جهت شیب ………………………………………………………………………………………………………………….25
2-2-2-5- تهیه و تکمیل نقشه همباران و همدما ………………………………………………………………………………….26
الف- بارش ………………………………………………………………………………………………………………………………………………..26
ب- رابطه ارتفاع- بارش و متوسط بارش منطقه ………………………………………………………………………………………27
ج- رژیم حراتی …………………………………………………………………………………………………………………………………………28
د- رابطه ارتفاع- درجه حرارت و میانگین دمای سالانه …………………………………………………………………………..28
2-2-3- مقدار بارندگی در دوره بازگشتهای مختلف …………………………………………………………………………….28
2-2-3-1- مقدار بارش ……………………………………………………………………………………………………………………………28
2-2-3-2- حداکثر بارش 24 ساعته ……………………………………………………………………………………………………….29
2-2-3-3- شدت بارندگی ………………………………………………………………………………………………………………………29
2-2-3-4- رابطه ارتفاع و شدت بارش……………………………………………………………………………………………………..30
2-2-4- شرح تیپهای اراضی ………………………………………………………………………………………………………………….31
2-2-5- تهیه و تکمیل نقشه سنگشناسی و حساسیت سازند به فرسایش…………………………………………….31
2-2-5-1- چینهشناسی واحدهای رسوبی حوزه آبخیز سمبورچای ……………………………………………………….31
2-2-5-1-1- نهشتههای قبل از کرتاسه …………………………………………………………………………………………………31
2-2-5-1-2- نهشتههای کرتاسه ……………………………………………………………………………………………………………32
2-2-5-1-3- نهشتههای پالئوسن- میوسن ……………………………………………………………………………………………32
2-2-5-1-4- نهشتههای الیگوسن- میوسن …………………………………………………………………………………………..32
2-2-5-1-5- نهشتههای کوارترنر …………………………………………………………………………………………………………..34
2-2-6- تعیین نفوذپذیری خاک ……………………………………………………………………………………………………………..34
2-2-7- گروه هیدرولوژیکی خاک ……………………………………………………………………………………………………………36
2-2-7-1- تعیین گروههای اصلی خاک به روش SCS ………………………………………………………………………….36
2-2-8- تهیه نقشه شاخص پوشش گیاهی …………………………………………………………………………………………….37
2-2-9- نقشه نوع استفاده از اراضی ………………………………………………………………………………………………………..38
2-2-10- تقسیم بندی حوزه به واحدهای هیدرولوژیکی و واحد کاری مناسب ……………………………………..38
2-2-11- تعیین مساحت حوزه آبخیز سمبورچای و واحدهای هیدرولوژیک آن …………………………………..39
2-2-12- رتبه بندی آبراهه های حوزه آبخیز ……………………………………………………………………………………………40
2-2-13- طول آبراهه اصلی …………………………………………………………………………………………………………………….41
2-2-14- تعیین ضریب شکل زیرحوزه های مورد مطالعه………………………………………………………………………..41
2-2-15- تعیین رواناب حاصل از شدت بارش نیم ساعته و یک ساعته با دوره بازگشت 2 سال
و 10 سال ………………………………………………………………………………………………………………………………………………….41
2-2-16- برآورد مقادیر رواناب در هر یک از واحدهای هیدرولوژیک …………………………………………………….42
2-2-16-1- رابطه جاستین
…………………………………………………………………………………………………………………….43
2-2-17- برآورد حجم رواناب فصلی و سالانه حوزه آبخیز سمبورچای…………………………………………………..44
2-2-18- محاسبه زمان تمرکز ………………………………………………………………………………………………………………..44
2-2-19- نیمرخ طولی آبراهه اصلی و شیب آبراهه اصلی حوزه………………………………………………………………46
2-2-20- برآورد دبی پیک سیلاب ………………………………………………………………………………………………………….46
2-3- بررسی صحت و دقت نقشهها …………………………………………………………………………………………………………47
2-4- تحلیل داده ها…………………………………………………………………………………………………………………………………..47
2-4-1- مدل وزنی طبقه بندی شده ………………………………………………………………………………………………………..47
2-4-2- روش مقایسه زوجی سلسله مراتبیAHP ………………………………………………………………………………….48
2-5- مکان یابی عرصه های مناسب استحصال رواناب ……………………………………………………………………………..51
2-6- مکان یابی عرصه های مناسب استحصال رواناب با بهره گرفتن از الگوی سطح منبع متغیر …………………51
فصل سوم: نتایج
3- نتایج تحقیق و بحث در مورد آنها ……………………………………………………………………………………………………..53
3-1- طبقه بندی اقلیمی ………………………………………………………………………………………………………………………….53
3-2- نقشه پارامترهای موثر در ایجاد رواناب ………………………………………………………………………………………….53
3-3- مقدار بارندگی در دوره بازگشتهای مختلف …………………………………………………………………………………60
3-3-1- مقدار بارش ………………………………………………………………………………………………………………………………..60
3-3-2- حداکثر بارش 24 ساعته …………………………………………………………………………………………………………..60
3-3-3- شدت بارندگی …………………………………………………………………………………………………………………………….61
3-4- نتایج مطالعات شدت بارش …………………………………………………………………………………………………………….62
3-5- تیپهای اراضی ……………………………………………………………………………………………………………………………….65
3-6- نقشههای سنگشناسی و حساسیت سازندها به فرسایش ……………………………………………………………..65
3-7- نتایج مطالعات نفوذپذیری خاک …………………………………………………………………………………………………….67
3-8- تعیین گروههای اصلی خاک به روش SCS …………………………………………………………………………………..71
3-9- نقشه شاخص پوشش گیاهی ………………………………………………………………………………………………………….72
3-10- نتایج بررسی واحدهای کاری مناسب ………………………………………………………………………………………….73
3-11- تهیه نقشه رواناب حاصل از شدت بارش نیم ساعته و یک ساعته با دوره بازگشت 2 سال و 10
سال و مقادیر آن در هر واحد هیدرولوژیکی …………………………………………………………………………………………….76
3-12- رواناب تولیدی از واحدهای هیدرولوژیکی …………………………………………………………………………………..78
3-13- زمان تمرکز ………………………………………………………………………………………………………………………………….80
3-14- دبی پیک سیلاب …………………………………………………………………………………………………………………………81
3-15- وزندهی به پارامترها …………………………………………………………………………………………………………………..82
3-16- معیار الویتبندی داده ها ……………………………………………………………………………………………………………….82
3-17- مکان یابی عرصه های مناسب برای استحصال رواناب …………………………………………………………………..85
3-18- حجم رواناب فصلی و سالانه حوزه آبخیز سمبور چای ………………………………………………………………..87
3-19- نقشه رواناب خالص تولیدی در منطقه ………………………………………………………………………………………89
فصل چهارم: بحث و نتیجه گیری
4-1- بحث و نتیجه گیری ………………………………………………………………………………………………………………………..91
4-2- محدودیتهای پژوهش……………………………………………………………………………………………………………………94
4-3- نتیجه گیری کلی …………………………………………………………………………………………………………………………….95
4-5- پیشنهادات………………………………………………………………………………………………………………………………………..96
منابع …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………98
پیوست ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………103
فهرست اشکال
عنوان اشکال…………………………………………………………………………………………………… صفحه
شکل 3-1: نقشه مدل رقومی ارتفاعی.. 54
شکل 3-2: نقشه کلاسهبندی شیب… 55
شکل 3-3: نقشه کلاسهبندی ارتفاعی.. 56
شکل 3-4: نقشه جهت طبقه بندی شده در 5 طبقه. 57
شکل 3-5: نقشه کاربری اراضی.. 58
شکل 3-6: نقشه مدل رقومی بارش…. 59
شکل3-7: نقشه طبقات بارش در 5 کلاس ………………………………………………………………………………………………59
شکل 3-8: نقشه مدل رقومی دمای متوسط سالانه. 60
شکل 3-9: نقشه طبقات دمایی در 3 کلاس ……………………………………………………………………………………………60
شکل 3-10: منحنی شدت- مدت- فراوانی ایستگاه برزند. 61
شکل 3-11: نقشه طبقات شدت بارش نیم ساعته با دوره بازگشت 2 سال الف… 62
شکل 3-12: نقشه کلاسهبندی شدت بارش نیم ساعته با دوره بازگشت 2 سال شکل ب ……………………..62
شکل 3-13: نقشه طبقات شدت بارش یک ساعته با دوره بازگشت 2 سال الف… 63
شکل 3-14: نقشه کلاسهبندی شدت بارش یک ساعته با دوره بازگشت 2 سال ب ………………………………63
شکل 3-15: نقشه طبقات شدت بارش نیم ساعته با دوره بازگشت 10 سال الف… 63
شکل 3-16: نقشه کلاسهبندی شدت بارش نیم ساعته با دوره بازگشت 10 سال ب …………………………….63
شکل 3-17: نقشه طبقات شدت بارش یک ساعته با دوره بازگشت 10 سال الف… 64
شکل 3-18: نقشه کلاسهبندی شدت بارش یک ساعته با دوره بازگشت 10 سال ب ……………………………64
شکل 3-19: نقشه سازند زمین شناسی حوزه آبخیز سمبورچای.. 67
شکل 3-20: منحنی تغییرات سرعت نفوذ نسبت به زمان.. 70
شکل 3-21: سرعت نفوذ طبقهبندی شده در حوزه آبخیز سمبورچای.. 71
شکل 3-22: نقشه گروهبندی هیدرولوژیکی خاک در حوزه آبخیز سمبورچای.. 72
شکل 3-23: نقشه مقادیر NDVI در حوزه آبخیز سمبورچای.. 73
شکل 3-24: نقشه زیر حوزه ها و اطلاعات کلی حوزه آبخیز سمبورچای.. 74
شکل 3-25: نقشه رواناب حاصل از شدت بارش نیم ساعته با دوره بازگشت 2 سال شکل الف… 76
شکل 3-26: نقشه رواناب حاصل از شدت بارش یک ساعته با دوره بازگشت 2 سال شکل ب ………………76
شکل 3-27: نقشه رواناب حاصل از شدت بارش نیم ساعته با دوره بازگشت 10 سال شکل الف… 77
شکل 3-28: نقشه رواناب حاصل از شدت بارش یک ساعته با دوره بازگشت 10 سال شکل ب …………..77
شکل 3-29: پروفیل طولی آبراهه اصلی حوزه آبخیز سمبورچای.. 80
شکل 3-30، منحنی هیستوگرام جهت طبقه بندی پتانسیل تولید رواناب… 86
شکل 3-31: طبقه بندی اراضی برای استحصال رواناب… 87
شکل 3-32، نقشه حجم رواناب تولیدی در هر زیرحوزه 88
شکل3-33: نقشه رواناب خالص…. 89
فهرست جداول
عنوان جدول……………………………………………………………………………………………………. صفحه
جدول (2-1): طبقه بندی اقلیمها در روش دومارتن اصلاح شده……………………………………………………………..22
جدول (2-2): مشخصات ایستگاههای بارانسنجی………………………………………… …………………………………………………………………………….26
جدول (2-3): میانگین بارندگی سالانه ایستگاههای بارانسنجی……………………………………………………… ……27
جدول (2-4): مقیاسی برای مقایسه زوجی (مالکوسکی، 1999)…………………………………………………….. …….49
جدول 3-1: ضرایب خشکی دومارتن و نوع اقلیم درچند ایستگاه حوزه آبخیز سمبورچای.. 53
جدول 3-2: متوسط شیب درهر زیر حوزه به درصد. 55
جدول 3-3: متوسط ارتفاع زیرحوزه ها 56
جدول 3-4: مساحت کاربریهای مختلف اراضی.. 58
جدول 3-5: متوسط بارش سالانه در هر زیرحوزه به میلیمتر. 59
جدول 3-6: درجه حرارت متوسط سالانه زیرحوزه هابه درجه سانتیگراد. 60
جدول (3-7)، محاسبه متوسط بارش سالانه ایستگاهها و مقادیر آنها در دوره بازگشتهای مختلف با بهره گرفتن از توزیع پیرسون III 103
جدول (3-8) محاسبه حداکثر بارش 24 ساعته ایستگاهها و مقادیر آنها در دوره بازگشتهای مختلف با بهره گرفتن از توزیع گمبل I 104
جدول 3-9: محاسبه عددی رابطه شدت- مدت- فراوانی ایستگاه برزند. 61
جدول 3-10: شرح تیپهای اراضی حوزه آبخیز سمبورچای.. 65
جدول 3-11: راهنمای نقشه زمین شناسی و ضریب مقاومت سنگها به فرسایش… 66
جدول 3-12: مقادیر رطوبت اولیه خاک در محل نمونهبرداری.. 68
جدول 3-13: مقادیر سرعت نفوذ لحظهای در آقامحمدبیگلو. 69
جدول 3-14: متوسط سرعت ثابت نفوذ در زیرحوزه ها بر حسب سانتیمتر بر ساعت.. 70
جدول 3-15: گروه های هیدرولوژیکی خاک در منطقه مورد مطالعه. 72
جدول 3-16: مقادیر متوسط NDVI در هر زیرحوزه 73
جدول 3-17:پراكنش وسعت واحدهای كاری حوزه سمبورچای.. 74
جدول 3-18: رده آبراهه ها و طول آبراهه اصلی در هر زیرحوزه 75
جدول 3-19: مقادیر ضریب گراویلیوس در زیرحوزه 75
جدول 3-20: مقدار رواناب حاصل از شدت بارشهای نیم ساعته و یک ساعته با دوره بازگشت 2 سال و 10 سال 77
جدول 3-21: مقادیر حداکثر، حداقل و متوسط رواناب حاصل از شدت بارش نیم ساعته و یک ساعته با دوره بازگشت 2 سال و 10 سال در حوزه آبخیز سمبورچای.. 78
جدول 3-22: متوسط بارش سالانه و فصلی حوزه آبخیز سمبورچای به میلیمتر. 78
جدول 3-23: متوسط بارش سالانه و فصلی در زیرحوزه های منطقه مورد مطالعه. 79
جدول 3-24: ارتفاع رواناب فصلی حوزه آبخیز سمبورچای بر حسب سانتیمتر. 79
جدول 3-25: ارتفاع رواناب سالانه زیر حوزه های منطقه مورد مطالعه بر حسب سانتیمتر. 79
جدول 3-26: ارتفاع رواناب فصلی زیر حوزه های منطقه مورد مطالعه بر حسب سانتیمتر. 80
جدول 3-27: زمان تمرکز حوزه آبخیز سمبورچای.. 81
جدول 3-28: زمان تمرکز زیرحوزه های حوزه آبخیز سمبورچای.. 81
جدول 3-29: برآورد دبی پیک سیلاب با بهره گرفتن از روش دیکن.. 81
جدول 3-30: برآورد ضریب هر یک ازپارامترها درAHP. 82
جدول 3-31: برآورد رابطه رگرسیونی بین جفت پارامترها 83
جدول 3-32: نتایج همبستگی مقایسه زوجی پارامترهای موثر در استحصال رواناب.. 85
جدول (3-33): مساحت و درصد طبقات.. 87
جدول 3-34: حجم رواناب سالانه و فصلی برای حوزه آبخیز سمبورچای بر حسب مترمکعب.. 88
جدول 3-35: حجم رواناب سالانه زیرحوزه ها بر حسب مترمکعب.. 88
جدول 3-36: حجم رواناب فصلی زیرحوزه ها بر حسب مترمکعب …………………………………………………89
فصل اول
مقدمه و مروری بر تحقیقات گذشته
[دوشنبه 1399-10-01] [ 03:15:00 ب.ظ ]
|