مقاله جغرافی درباره حوضه، امامزاده، هيدروگراف، فرسايش

فيزيكي حوضه هاي آبريز از لحاظ كمي و كيفي بر روي رژيم نزولات و فراواني جريان (شبكه زهكشي- فرم و تراكم- نوع خاك و قسمت تحت الارضي) و نيز بر روي مشخصات طغيان (فرم و شيب حوضه ها و نوع خاك) يا بر روي مشخصات دوره هاي كم آبي و خشكي تاثير مي گذارند (ضيابي، 1370)
ارزيابي كمي پارامترهاي هيدرومتئورولوژيكي مثل بارش، تبخير، نفوذ، رواناب و استفاده آنها در بررسي بيلان آبي يا طراحي و پيش بيني هاي هيدرولوژيكي و فني منطقي و كاربردي است كه در منطقه اي با مرزهاي تعريف شده و مشخص در نظر گرفته شود.

4-6-1 حوضه آبريز
به مساحتي از يك منطقه اطلاق مي شود كه رواناب حاصله از بارندگي هايي كه روي آن مي باشد تماماً بطور طبيعي به نقطه احدي به نام نقطه تمركز هدايت مي شود اگر نقطه تمركز در داخل حوضه قرار گرفته باشد. يعني حوضه، محيط كاملاً مسدودي را تشكيل داده باشد آن را حوضه بسته و اگر نقطه تمركز در انتهاي حوضه واقع شده باشد، به نحوي كه رواناب بتواند از حوضه خارج شود، آن را حوضه باز مي نامند (عليزاده، 1376). برای مطالعه این حوضه از نقشه های توپوگرافی 1:50000 فومن و رودبار استفاده شده است.

4-6-2 خصوصيات ژئومتري حوضه
خصوصيات ژئومتري حوضه به مجموعه پارامترهاي فيزيكي گفته مي شود كه مقادير آنها براي هر حوضه نسبتاً ثابت است و نشان دهنده وضع ظاهري حوضه است اين پارامترها از اين جهت حائز اهميت هستند كه بين آنها و رواناب حوضه روابطي وجود دارد و در مورد حوضه هايي كه در آنها آمار اندازه گيري دبي وجود ندارد مي توان از اين روابط استفاده نمود و مقدار رواناب يا شدت سيلابها را تخمين زد. خصوصيات مهم ژئومتري حوضه كه به آنها خصوصيات كوه آبنگاري هم گفته مي شود عبارتند از: مساحت، محيط، پستي و بلندي (شکل آلتي متري و هيپسومتري حوضه) عرض مستطيل معادل و زمان تمركز (عليزاده، 1376) اين خصوصيات را عوامل مورفومتري حوضه نيز مي نامند.

نقشه 4-5 نقشه شبکه آب

4-6-3 شيب حوضه
شيب در فرسايش آبي از عوامل مهم تخريب محسوب مي شود در صورتيكه اهميت آن در فرسايش بادي ناچيز است هر چه شيب زمين بيشتر باشد، فرسايش بيشتر است به عبارت ديگر درجه شيب با شدت فرسايش رابطه مستقيم دارد زيرا شيب از يك طرف موجب افزايش سرعت آب مي شود و از سوي ديگر نيروي اصطكاك را كاهش مي دهد (كردواني، 1376)خصوصياتي از شيب كه در فرسايش خاك دخالت دارند عبارتند از: درجه، طول، شكل و جهت شيب.

4-6-3-1 نقش درجه شيب در فرسايش خاك
در صورت يكسان بودن ساير شرايط شيب هاي تند (البته تا حدي از درجه شيب) فرسايش بيشتري ايجاد مي¬كنند زيرا در شيب¬هاي تند، آب با سرعت بيشتري به طرف پايين جاري مي شود و در نتيجه انرژي جنبشي و قدرت فرسايندگي آن بيشتر مي شود اگر شيب زمين 4 برابر گردد سرعت جريان 2 برابر مي شود با دو برابر شدن سرعت جريان آب انرژي جنبشي در نتيجه قدرت فرسايندگي آن 4 برابر مي شود. (رفاهي، 1378) براي تهيه نقشه شيب پس از آنكه نقشه توپوگرافي را رقومي كرده، به كمك نرم افزار Arc gis نقشه شيب تهيه گرديد. جدول شماره 4-1 توزيع طبقات شيب رادر حوضه آبريز امامزاده ابراهیم نشان مي‎دهد.

جدول 4-1 توزيع شيب به سطح حوضه امامزاده ابراهیم
درصد مساحت% مساحت
شيب به درجه
26. 94 45. 294 10-0
11. 73 19. 73 20-10
12. 04 20. 24 30-20

متن کامل در sabzfile.com

13. 06 21. 96 40-30
12. 45 20. 95 50-40
10. 26 17. 26 60-50
6. 77 11. 39 70-60
3. 74 6. 29 80-70
1. 77 2. 98 90-80
0. 76 1. 28 100-90
0. 48 0. 80 100 در این سایت مطالب به صورت text only نمایش داده می شود و عکس ها و نمودار ها و.. درج نمی شود. برای دانلود فایل اصلی به سایت sabzfile.com مراجعه نمایید
جدول شيب فوق نشان مي دهد که شيب 0 تا 10 درجه بيشترين فراواني را در سطح حوضه دارد. و کمترين فراواني شيب نسبت به سطح حوضه در شیب بیشتر از100 درجه می باشد. شکل شماره 3-4 توزیع شیب به سطح حوضه را نشان می¬دهد.

شکل 4-6 توزيع شيب به سطح حوضه امامزاده ابراهیم

جدول 4-2 فاكتورهاي فيزيوگرافي حوضه آبريز امامزاده ابراهیم
پارامتر مقدار واحد
مساحت حوضه 168. 15 كيلومترمربع
محيط حوضه 63 كيلومتر
تراكم شبكه رودخانه 097/1 كيلومتر در كيلومتر مربع
طول آبراهه اصلي تا مصب 30. 5 كيلومتر
نسبت انشعاب 4. 12 بي بعد
ضريب شكل هورتون 0. 25 بي بعد
ضريب گراويليوس 1. 36 بي بعد
ضريب گردواري (ميلر) 0. 53 بي بعد
ضريب تطويل (شيوم) 48/0 بي بعد
فاكتور شكل 6. 5 بي بعد
فاصله تا مركز ثقل حوضه 17 كيلومتر
نسبت كشيدگي 0. 57 بي بعد
ارتفاع متوسط وزني حوضه 590. 76 متر
حداقل ارتفاع حوضه 50 متر
حداكثر ارتفاع حوضه 2403 متر
شيب متوسط وزني رودخانه اصلي 5. 74 درصد
شيب متوسط وزني حوضه 31. 9 درجه
زمان تمركز به روش كرپيچ 2. 47 ساعت
زمان تمركز به روش کالیفرنیا 2. 30 ساعت
زمان تمركز به روش چاو 2. 59 ساعت
زمان تمركز به روش جياندوتي 2. 92 ساعت

4-7 هيدرولوژي
به منظور بررسي وضعيت هيدرولوژي حوضه هاي آبريز و تجزیه و تحليل آنها و همچنين بررسي جريان ماهيانه و برآورد دبي سيلاب نياز به آمار دبي هايي است كه در ايستگاههاي هيدرومتري اندازه گيري مي‎شود جهت بررسی حوضه امامزاده ابراهیم از آمار ایستگاه مبارک آباد که در ارتفاع 70 متری وجود دارد استفاده شده است. جهت بررسي خصوصيات هيدرولوژي حوضه امامزاده ابراهیم روشهاي زير را انجام مي‏دهيم.

4-7-1 بررسي آبدهي فصلي حوضه امامزاده ابراهیم
دبي جريان عبوري در ماههاي مختلف سال در ايستگاه مبارک آباد بررسي و بصورت فصلي تجزيه و تحليل گرديد اين تغييرات در جدول زير مشخص مي باشد.
– براساس آمار موجود درايستگاه مبارک آباد بيشترين جريان آبي در فصل پاییز با 94/12متر مكعب بر ثانيه كه در حدود 6/31 درصد جريان آبي را به خود اختصاص مي دهد. و كمترين جريان فصلي نيز در تابستان با 8/6 متر مكعب بر ثانيه كه در حدود 6/16 درصد مي باشد جدول زير آبدهی فصلي دبي ايستگاه مبارک آباد را نشان مي دهد.

جدول 4-3 ميانگين فصلي دبي ايستگاه مبارک آباد
تابستان پاييز زمستان بهار جمع درصد
دبي به m3 درصد دبي به m3 درصد دبي به m3 درصد دبي به m3 درصد
8/6 6/16 94/12 6/31 7/10 1/26 55/10 7/25 99/40 100
باتوجه به مباحث فوق توزيع‏فصلي جريان آب را در ايستگاه مبارک آباد در شکل زير نشان‏مي‏دهيم.

شکل 4-7 ميانگين فصلي دبي ايستگاه مبارک آباد

4-7-2 تداوم جریان رودخانه ای
رودخانه در هر حوضه آبریز می تواند از نقطه نظر تداوم جریان با یکی از حالتهای رودخانه دائمی، غیر دائمی و خشک مشابه باشد. در حوضه آبریز چوبر شفت با توجه به بارش نسبتا خوب، جریان رودخانه ای در تمام طول سال وجود دارد. وجود چشمه ها و بارش برف در زمستان و همچنین ذوب برف در فصل گرم باعث گردیده اند که حتی زمانی که بارندگی بسیار اندک هم باشد یک جریان دائمی در رودخانه برقرار باشد.
4-7-3 ارتفاع آب جاري شده
براي برآورد ارتفاع رواناب از فرمول زير استفاده شده است. در اين فرمول از تقسيم حجم آب جاري شده به سطح حوضه ارتفاع آب جاري شده بدست مي آيد و برحسب ميلي متر يا سانتي متر بيان مي‏شود و در يك منطقه با مساحت حوضه نسبت معكوس دارد.
= Hارتفاع آب جاري شده ( ارتفاع رواناب ) برحسب ميلي متر يا سانتي متر
= Aمساحت به كيلومتر مربع
= Vحجم جريان ( حجم آب جاري شده ) (M. C. M) به ميليون متر مكعب


جدول 4-4 برآورد ارتفاع متوسط رواناب ماهانه وسالانه ایستگاه مبارک آباد
ارتفاع رواناب
متوسط سالانه mm شهريور مرداد تير خرداد ارديبهشت فروردين اسفند بهمن دي آذر آبان مهر ماه
638. 26 52. 57 27. 10 28. 66 24. 68 54. 18 89. 2 74. 52 46. 27 41. 63 54. 59 70. 89 73. 98 ارتفاع روانابmm

با توجه به جدول فوق بيشترين مقدار رواناب را فروردین ماه با 20/89ميلي متر و بعد از آن اسفندماه و مهرماه بترتیب با 52/74 و 73. 98ميلي متر داشته‏اند و كمترين مقدار ارتفاع رواناب را خرداد ماه با 68/24 ميلي متر و پس از آن مرداد و تیر ماه با 10 /27 و 28. 66ميلي متر داشته اند. متوسط ارتفاع رواناب سالانه نيز 26/638ميلي متر مي باشد.

4-7-4 آب نمود يا هيدروگراف طبيعي حوضه امامزاده ابراهیم
منحني تغييرات دبي برحسب زمان را آب نمود يا هيدروگراف مي نامند , هر چند تغييرات سطح آب در زمان نيز هيدروگراف ناميده مي شود. بنابراين بايد گفت هيدروگراف براي تجزيه و تحليل رفتار منابع آب تهيه مي شود. بررسي هيدروگراف حوضه , امكان مطالعه دبي حداكثر سيلاب , حجم سيلاب و ميزان ذخيره حوضه پس از قطع بارندگي را فراهم مي آورد در طراحي ابعاد سازه هاي آبي , نقش اساسي دارد (مهدوي, 1378 ).
با توجه به توضيحاتي داده شده و بر اساس داده‎هاي موجود آب نمود يا هيدروگراف ماهانه حوضه امامزاده ابراهیم ترسيم شده است.

جدول 4-5 ميانگين دبي ماهيانه ايستگاه مبارک آباد
شهريور مرداد تير خرداد ارديبهشت فروردين اسفند بهمن دي آذر آبان مهر ماه
3. 3 1. 7 1. 8 1. 50 3. 40 5. 6 5 3 2. 7 3. 54 4. 6 4. 8 ميانگين

شکل 4-8 هيدروگراف حوضه امامزاده ابراهیم ايستگاه مبارک آباد
4-8-اقلیم
يكي از اساسي ترين عوامل در ساختار كره زمين اقليم است و بدون شك طبيعت، انسان و كليه مظاهر حيات در سطح گسترده اي متاثر از شرايط اقليمي مي باشند. آب و هوا يكي از مهمترين فاكتورهاي محيط محسوب مي شود كه در زندگاني بشر و موجودات زنده ديگر خصوصاً نباتات تاثير بسزايي داشته و عامل اصلي انتشار آنان به شمار مي آيد.

4-8-1 انتخاب پايه زماني مشترك
با توجه به اينكه در اقليمهاي مرطوب و نيمه مرطوب گيلان و مازندران با در اختيار داشتن هر 7 سال آمار بارش مي‏توان سه سال ديگر نيز بازسازي داده‏هاي كمبود را انجام داد و از آنجاييكه اقليم منطقه نيز از نوع مرطوب مي‏باشد. بنابراين مي‏توان به بازسازي دراز مدت ايستگاهها اقدام كرد كه شاخص 13 ساله در نظر گرفته شده است.

4-8-2 تواتر طبيعي بارندگيهاي سالانه
فركانس طبيعي بارندگيهاي سالانه ايستگاه چوبر در يك دوره آماري 13 ساله (75-1374) تا (87 -1386) نشان مي‏دهد كه تغييرات محسوسي در بارندگيهاي سالانه مشاهده مي‏شود بطوريكه كمترين مقدار بارندگي با ارتفاع 5/1041 ميلي‏متر در سال 76-75 و بيشترين مقدار بارندگي در سال 83-1382 با ارتفاع 5/1693 ميلي‏متر در يك دوره 13 ساله روي داده است. ميانگين بارندگي ساليانه نيز 1/1430 ميلي‏متر مي‏باشد. در چنين وضعيتي اگر بخواهيم تغييرات زماني داده را مورد بررسي قرار دهيم دامنه تغييرات به حدي است كه نمي‏توان از آن چيزي درك كرد. لذا براي آنكه تصوير روشنتري از تغييرات داشته باشيم و بتوانيم دوره‏هاي پرآبي و كم‎آبي را بيان كنيم از ميانگين متحرك 3، 5 ساله استفاده مي‏كنيم. در جدول شماره 4-3 ميانگين متحرك بارندگي 3 ساله و 5 ساله ايستگاه بارندگي حوضه برآورده شده است و در شکل شماره 4-1 تغييرات بارندگي سالانه و ميانگين متحرك 3 ساله و 5 ساله ايستگاه چوبر مشخص مي‏باشد.

جدول 4-6 بارش سالانه و ميانگين متحرك 3 و 5 ساله در ايستگاه چوبر
سال بارندگي mm ميانيگن‏متحرك3 ساله ميانگين متحرك 5 ساله

متن کامل در sabzfile.com

87-86
86-85
85-84
84-83
83-82
82-81
81-80
80-79
79-78
78-77
77-76
76-75
75-74 5/1340
5/1099
1588
5/1652
5/1693
3/1540
5/1548
8/1181
1482
1563
1/1530
5/1041
1/1330 ــــ
7/1342
7/1446
7/1644
8/1628
1/1594
5/1423
1/1404
9/1408
1525
1446
6/1300
ــــ ــــ
ــــ
8/1474
8/1514
6/1604
3/1523
2/1489
1/1463
1/1461
7/1359
3/1389 در این سایت مطالب به صورت text only نمایش داده می شود و عکس ها و نمودار ها و.. درج نمی شود. برای دانلود فایل اصلی به سایت sabzfile.com مراجعه نمایید
ــــ
ــــ
3/18591= 
1/1430 P =

در اين روش ابتدا ميانگين بارندگي 75-74 و 76-75 و 77-76 را با هم جمع كرده و تقسيم بر 3 نموده و ميانگين بارندگي آن 3 سال 6/1300 را براي سال 76-75 مي‏نويسيم و به همين ترتيب سالهاي بعد را انجام مي‏دهيم و در ميانگين متحرك 5 ساله ابتدا 5 سال اول را با هم جمع كرده و تقسيم بر 5 مي‏كنيم و براي سال 77-76 منظور كرده و سپس همچنان ادامه مي‏دهيم. بطور كلي تغييراتي كه در اين اعداد وجود دارد تصاوير بهتري از بارندگي به دست مي‏دهد با ترسيم شکل بارندگي سالانه و ميانگين متحرك 3 و ميانگين متحرك 5 ساله تغييرات فوق را به نمايش مي‏گذاريم.

شکل 4-9 تغييرات سال‏به‏سال بارندگي و ميانگين ‏متحرك3 و5 ساله‏ حوضه امامزاده ابراهیم

بارندگی سالانه:
باتوجه به داده های آماری ایستگاه چوبر شفت در حوضه امامزاده ابراهیم، بیشترین بارش سالانه در حوضه در سال 1383-1382 با5/1693 میلی مترو کمترین بارش سالانه در سال 1376-1375 با 5/1041 میلی متر اتفاق افتاده است. روندبارندگی درحوضه نشاندهنده کاهش بارندگی درسالهای اخیرمی باشد. شکل شماره میانگین بارندگی سالانه حوضه امامزاده ابراهیم را نشان می دهد.

شکل 4-10 میانگین بارندگی سالانه حوضه امامزاده ابراهیم
4-8-3 بارندگي ماهيانه
به منظور تعيين و توزيع بارندگي ماهانه در هر يك از حوضه هاي آبريز لازم است از نزديكترين ايستگاه به ارتفاع متوسط يا مركز ثقل حوضه استفاده نمود و متوسط بارندگي سالانه حوضه را كه از نقشه هم باران مورد محاسبه قرار گرفته به نسبت درصدهاي ماهانه آن ايستگاه توزيع نمود. با توجه به توضيحاتي كه داده شد بارندگي ماهيانه حوضه امامزاده ابراهیم را به روش زير محاسبه مي‏كنيم و سپس نوع اقليم حوضه فوق را مشخص مي‏نماييم.