لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل : .DOC ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد صفحه : 19 صفحه
قسمتی از متن .DOC :
مقایسه روشهای مختلف برآورد دبی اوج سیلاب
(مطالعه موردی: حوزه آبخیز کوشکآباد خراسان رضوی)
1- دانشگاه تربیت مدرس، دانشکده منابع طبیعی و علوم دریایی نور، دانشجوی کارشناس ارشد مهندسی آبخیزداری، تلفن 8-6253907 0122. hghizanloo@yahoo.com
2*- کرج، بلوار شهید چمران، نرسیده به میدان امام حسین (ع)، صندوق پستی 4314-31585، دفتر گروه احیا مناطق خشک و کوهستانی- مهدی وفاخواه. vafakhah@modares.ac.ir
مقایسه روشهای مختلف برآورد دبی اوج سیلاب
(مطالعه موردی: حوزه آبخیز کوشکآباد خراسان رضوی)
چکیده
برآورد سیل با دوره بازگشت معین، برای طراحی سازههای هیدرولیکی، تثبیت سواحل رودخانه، پروژههای آبخیزداری و پهنهبندی سیل یکی از عناصر مهم محسوب میگردد. حوزه آبخیز کوشکآباد یکی از زیرحوزههای اصلی حوزه کشفرود در شمال شرق ایران، با مساحت 45/87 کیلومتر مربع در 11 کیلومتری مشهد، به لحاظ داشتن شرایط خاص اقلیمی و توپوگرافی همواره در معرض وقوع سیلابهای مخرب و خسارتهای ناشی از آن میباشد. در این تحقیق، برای برآورد دبی اوج سیلاب حوزه از سه روش مدل هیدرولوژیکی بارش-رواناب HEC-HMS، آنالیز فراوانی سیلاب و فرمولهای تجربی کریگر، دیکن و فانینگ استفاده شده است. روش درصد خطای نسبی دبی پیک سیل نیز، برای مقایسه برآوردی دبی اوج سیل مربوط به روشهای مزبور بکار گرفته شده است. در روش آنالیز فراوانی سیلاب به دلیل اینکه ایستگاههای هیدرومتری منطقه (حوزه کشفرود)، فاصله زیادی از نظر مکانی با حوزه مورد مطالعه داشته و بعضا" دارای شرایط اقلیمی و توپوگرافی متفاوتی با حوزه مورد تحقیق میباشند، این روش تفاوت قابل توجهی در برآورد دبی اوج سیل حوزه کوشکآباد در مقایسه با دو روش دیگر داشته و بدین جهت قابل استناد نمیباشد. در شبیهسازی بارش-رواناب با مدل HEC-HMS پس از تهیه اطلاعات مورد نیاز، برای تهیه هیدروگراف سیل، از روش سازمان حفاظت خاک آمریکا (SCS) در تبدیل رابطه بارش-رواناب در سطح حوزه، و نیز روندیابی آبراهههای اصلی به روش ماسکینگام به منظور استخراج هیدروگراف سیل خروجی حوزه استفاده شد. واسنجی لازم برای پارامتر تلفات اولیه صورت گرفته و با توجه به نتایج واسنجی مدل مزبور در حوزه مورد مطالعه، برای برآورد دبی اوج سیل قابل استناد میباشد. همچنین نتایج برآوردی فرمولهای تجربی بکار گرفته شده نیز به دلیل کالیبره شدن با شرایط منطقه، قابل استناد با مدل هیدرولوژیکی HEC-HMS برای حوزه مورد مطالعه میباشد.
کلید واژهها: دبی اوج سیل، آنالیز فراوانی سیلاب، کریگر، دیکن، فانینگ، مدل HEC-HMS، حوزه آبخیز کوشک آباد.
مقدمه
مطالعه، تجزیه و تحلیل و محاسبات هیدرولوژیکی به منظور برنامهریزی و اجرای عملیات مهندسی آب و آبخیزداری در کشوری نظیر ایران با توجه به موقعیت جغرافیایی و عوامل اکولوژیکی، فوق العاده حائز اهمیت میباشد. بهطوریکه اجرای هرگونه فعالیتهای مهندسی در زمینه بهرهبرداری اصولی و علمی از منابع آب و کنترل هرزآبهای سطحی و سیلابها بدون مطالعه دقیق و شناخت خوب از خصوصیات هیدرولوژیکی منطقه غیر ممکن میباشد (خانی، 1382). از این رو تبیین الگوهایی مبتنی بر آمار و اطلاعات مشاهدهای و منطبق با شرایط منطقه، برای برآورد رواناب در آبخیزهای فاقد ایستگاه های اندازهگیری آب را میتوان گامی مثبت در جهت برنامهریزی درست برای مدیریت منابع آبخیزها به شمار آورد.بررسیهای انجام شده نشان میدهد موضوعات مرتبط با این تحقیق عمدتا" بر مطالعات هیدرولوژی انجام شده بصورت تجربی، آنالیز منطقهای سیلاب و استفاده از مدلهای هیدرولوژیکی بارش-رواناب در نواحی مختلف صورت گرفته است. Creager و Jusin (1955) برای تعیین دبی اوج سیل در حوزههای آبخیز فاقد آمار، فرمولی با کاربرد فراوان به نام کریگر ارائه دادند. Suwanwerakamtorn(1994) با استفاده از مدلHEC-1؛ اثرات تغییر کاربری اراضی بالادست حوزه آبخیز را بر دبی اوج سیلاب در نواحی پایین دست حوزه مورد ارزیابی قرار داد. Lakhtakia و همکاران (1999) با تست توانایی مدلهای هیدرولوژیکی مختلف، در حوزه Susquehanna با مقایسه دبی خروجی در ایستگاه هیدرومتری انتهای حوزه به این نتیجه رسیدند که کارایی مدل HEC-HMS در برآورد دبی اوج سیل بالاست. Liong و همکاران (2000) برای پیشبینی سیلهای مخرب بنگلادش، از روش شبکه عصبی مصنوعی استفاده کرده و نتایج آن را با آنالیز حساسیت، قابل قبول میدانند. Foody و همکاران (2004) در منطقهای در غرب مصر از مدل HEC-HMS به منظور برآورد دبی اوج سیل زیرحوزهها استفاده نمودند؛ نتایج اجرای مدل نشان دهنده این بود که 2 زیرحوزه در معرض دبی پیک بیش از 115 متر مکعب در ثانیه بوده و به عنوان مناطق حساس محسوب میشوند. Hassanzadeh و Aalami (2005) نیز با استفاده از مدل HEC-HMS درحوزه آبخیز سد گلستان مبادرت به محاسبه دبی حداکثر سیل زیرحوزهها و تعیین سیلخیزی آنها نمودند. Ouardaو همکاران (2006) در حوزههای آبخیز استان Quebec کانادا تحت پروژه Jack-Knife اقدام به منطقهبندی مناطق همگن بر اساس دو روش سنتی ترسیم فیزیوگرافی مناطق همگن و دیدگاه هیدرولوژیکی آستانه دبی پیک با تجزیه و تحلیل فصلی فراوانی منطقه ای سیلاب نمودند و روش مبتنی بر پایه تجزیه و تحلیل فصلی فراوانی منطقه ای سیلاب را در منطقهبندی مناطق همگن مناسب دانستند. نجیب (1372) برای بررسی ضریب منطقهای سیلخیزی ایران از تجزیه و تحلیل سیلابها به عنوان روشی مطمئن جهت تعمیم اطلاعات استفاده کرده و در این مناطق رابطه بین ضریب سیلخیزی و پارامترهای اقلیمی را در نقشههایی ترسیم کرد. قاسمپور (1374) با تجزیه و تحلیل منطقهای سیلاب غرب مازندران و با استفاده از مقادیر اصلی و لگاریتمی حداکثرهای دبی لحظهای با دوره بازگشتهای مختلف به عنوان متغیر وابسته و مقادیر اصلی و لگاریتمی خصوصیات حوزههای بالا دست ایستگاههای هیدرومتری به عنوان متغیرهای مستقل، روابط رگرسیون چندگانه با روشهای پیشرو و پسرو، مناسبترین مدلها جهت تخمین دبی حداکثر لحظهای سیلاب با دوره بازگشتهای مختلف را ارائه کرد. جعفرزاده (1378) روشهای مختلف برآورد دبی حداکثر سیلاب بر مبنای سطح حوزه آبخیز را برای استان گیلان مقایسه کرده و در نهایت روابط تجربی مناسب با ضریب همبستگی قابل قبول ارائه کرد. غنیپور توپراق قلعه (1379) برای مناطق مختلف استان آذربایجان غربی برای محاسبه متوسط دبی پیک، فرمولی متناسب با شرایط منطقه ارائه داد. جمالی (1380) اقدام به واسنجی 10 مدل تجربی برآورد دبی حداکثر سیلابی، برای حوزههای آبخیز بزرگ و اصلی ایران کرده و بیان میدارد که برای استفاده بیشتر روابط تجربی در کل کشور بهتر است سطح حوزه بیشتر از 1400 و کمتر از 2400 کیلومتر مربع باشد تا تخمین درستتری از دبی اوج به دست آید. شقایی فلاح (1380) با برآورد دبی حداکثر سیلاب با استفاده از مدل HEC-HMS در حوزه آبخیز محمدآباد استان گلستان و مقایسه آن با روش شیب-سطح به این نتیجه رسید که مدل HEC-HMS نتایج بسیار نزدیکی به واقعیت میدهد. خانی (1382) اقدام به ارزیابی سه روش تجربی فولر، کریگر و دیکن، روش سیل نمایه، روش همبستگی غیر خطی چندگانه و روش همبستگی با استفاده از پارامترهای مختلف برای برآورد دبی حداکثر سیل در حوزهای آبخیز استان آذربایجان غربی کرد؛ و در انتها روابطی را برای حوزههای فاقد ایستگاه هیدرومتری پیشنهاد داد. موسوی (1383) پهنهبندی قابلیت سیلخیزی حوزه آبخیز چهلگزی استان کردستان را با استفاده ازGIS و مدل HEC-HMS مورد بررسی قرار داده و آن را با پهنهبندی قابلیت سیلخیزی با بهرهگیری از تحلیل منطقهای ایستگاههای هیدرومتری، روش کریگر و فولر مورد مقایسه قرار داد و بیان داشت که مدل HEC-HMS روشی بسیار دقیق و کاربردی میباشد.
هدف از اجرای این مطالعه، مقایسه روشهای مختلف برآورد دبی حداکثر لحظهای مبتنی بر آمار دبی ایستگاهها و روشهایی چون مدلهای هیدرولوژیکی میباشد؛ تا با ارائه روشی مناسب با توجه به اطلاعات موجود از ویژگیهای حوزه آبخیز کوشکآباد خراسان رضوی و حوزههای مشابه، تخمین دبی سیلابی با دید همه جانبهای صورت گیرد.
مواد و روشها
منطقه مورد مطالعه
تحقیق در مورد مقایسه روش¬های مختلف برآورد دبی اوج سیلاب 18 ص