بخشی از مقاله
چکیده
سیستم اطلاعات جغرافیایی - GIS - روش موثری برای مدیریت داده های مکانی وهیدرولوژیکی می باشد. بنابراین تلفیق اطلاعات هیدرولوژی با GIS یک هدف طبیعی برای اکثرتحلیل گران حوضه آبخیز می باشد. با توجه به کاربرد روزافزون پارامترهای هیدرولوژیکی درتحلیل های مربوط به حوضه های آبخیز، تعیین دقیق این پارامترها دارای اهمیت زیادی می باشد . در این تحقیق با استفاده از مدل رقومی ارتفاعی - - DEM واکستنشن Arc Hydro ، محدوده حوضه آبخیز، سیستم زهکشی و محدوده زیرحوضه ها تعیین گردید . خروجی مدل با استفاده از نقشه توپوگرافی حوضه اصلاح شده ، سپس پارامترهای فیزیوگرافی حوضه محاسبه گردید.
-1 مقدمه
استخراج سیمای آبخیز توسط پیمایش صحرایی کاری است که علاوه بر صرف وقت فراوان ، از نظر کارشناسان مختلف کاملاً یکسان نیست و تاحد زیادی به دقت کارشناسان بستگی دارد . امروزه نرم افزارهای کامپیوتری تا حد زیادی این مشکل را حل کرده اند و در مسائل منابع طبیعی به یاری کارشناسان شتافته اند بصورتی که کارشناسان با دقت زیادی قادر به محاسبه خصوصیات یک حوضه آبخیز خواهند بود.
یکی ازاین برنامه ها ، اکستنشن Arc Hydro است که برای ذخیره سازی مناسب داده های GIS و آماده سازی و انتقال داده های حاصل از آن در مدل سازی طراحی شده است .2 این اکستنشن کاربردهای مختلفی دارد و به همراه سیستم های مدرن GIS برای مدیریت بهتر رواناب در حین بارندگی نیز استفاده شده است. برای استفاده از این اکستنشن به یک مدل ارتفاعی رقومی - DEM - برای مراحل پیش پردازش شبیه سازی های هیدرولوژیکی مورد نیاز می باشد.
مجموعه داده های حاصل از Arc Hydro که از داه های زمین مرجع - DEM - ایجاد شده اند ، امکان مدل سازی منطقه ای هیدرولوژیکی را فراهم می سازند.
در GIS روشهایی برای اتوماتیک وهوشمند کردن انجام پروژه ها وجود دارد از جمله آنها می توان به ثبت و نوشتن ماکرو ، کد نویسی با Visual Basic و ... اشاره کرد . در این تحقیق ابتدا محدوده حوضه آبخیز ، سیستم زهکشی ، و محدوده زیر حوضه ها ، با استفاده از DEM حوضه آبخیز سمبورچای ، و اکستنشن Arc Hydro تعیین گردید .
خروجی مدل با استفاده از مطالعات میدانی و نقشه های توپوگرافی اصلاح شده ، سپس پارامترهای فیزیوگرافی حوضه با توجه به مرز اصلاح شده حوضه ، محاسبه شد.
معرفی مدل داده ای Arc Hydro
الف- کاربردها و قابلیتهای مدل داده ای Arc Hydro
Arc Hydro به صورت اکستنشنی در نرم افزار Arc GIS بوده که جهت تعیین حوضه آبخیز ، ایجاد شبکه جریان وترسیم جریان آب سطحی و ... طراحی شده است . سیستم Arc Hydro قادر به پشتیبانی مدل های شبیه سازی هیدرولوژیکی می باشد درفرایند شبیه سازی ابتدا با استفاده از یک مدل شبیه ساز مانند محیط که تولید می نماید محاسبات هیدرولوژیکی انجام می شود و سپس اطلاعات مذکور با استفاده از رابطه های دینامیکی به Arc Hydro منتقل می شوند. این سیستم روشی ساده ولی سیستماتیک را برای اتصال داده های زمانی حاصل از اندازه گیریهای هیدرولوژیکی به داده های بدست آمده از مدل های مکانی ایجاد کرده است.
از کاربردهای Arc Hydro می توان به موارد زیر اشاره نمود.
· تصحیح رستر اخذ شده از تصاویر ماهواره ای و آماده سازی آن برای تحلیل های بعدی
· تعیین حوضه آبخیز
· تعیین زیر حوضه برای تمام نقاط دریک کلاس عوارض مشخص
· ایجاد مراکز نواحی زهکشی ، محاسبه و تعیین طولانی ترین مسیر جریان در مجموعه ای از نواحی زهکشی انتخاب شده
· تعیین شیب حوضه آبخیز
· تعیین مسیر اصلی جریان حوضه
· تهیه اطلاعات ورودی مدل های هیدرولوژیکی و هیدرولیکی
· تهیه اطلاعات جریان برای نرم افزا ر
· ایجاد شبکه ژئومتری و تبدیل عوارض شبکه وایجاد شبکه ژئومتری مرتبط و...
ب - مولفه های Arc Hydro
مدل Arc Hydro عوارض مهم هیدرولوژیکی را با استفاده از کلاسهای عوارض Arc GIS ذخیره ودریک شکل پایگاه داده ها درون یک ژئودیتا بیس اصلی دسته بندی می کند این کلاس ها عبارتند از :
✓ کلاس عوارض خطی : که شبکه ای از جریانهای آبی است که با خطوط نشان داده می شوند.
✓ کلاس عوارض نقطه ای : نقاطی که در انتهای هربخش جریان یا دیگر نقاط متقاطع می باشند.
✓ کلاس عوارض پلیگونی : نشاندهنده پیکره های آبی مهم در سیستم می باشند.
✓ کلاس عوارض پلیگونی : نواحی از سط زمین که با جریان آب برای تشکیل سیستم آبی ترکیب می شوند.
✓ کلاس عوارض نقطه ای: نقاط نشان دهنده ایستگاههای اندازه گیری می باشند.
✓ کلاس ارتباطی: لینک ارتباطی بین عوارض می باشند.
منطقه مورد مطالعه
سمبورچای یکی از شاخههای فرعی رودخانه درهرود میباشد. این رودخانه از ارتفاعات شرقی و شمالشرقی کوه قراول سرچشمه میگیرد و جهت جریان آن از جنوب غربی به شمال بوده و در پائین دست حوضه سمبورچای جهت جریان انحراف مسیر داشته و به طرف غرب حرکت کرده و در نزدیکی روستای آقامحمدبیگلو به درهرود ملحق میشود. آبراهههای فرعی متعددی از ساحل راست و چپ حوضه به رودخانه اصلی سمبورچای میریزند که در میزان آبدهی آن نقش عمدهای دارند.
حوضه سمبورچای با وسعت 752/20 کیلومترمربع در ضلع شمال شرقی درهرود قرار دارد. این حوضه آبخیز در بین مختصات جغرافیایی 32 و 47 تا 50 و 47 طولهای شرقی و 45 و 47 تا 12و 39 عرضهای شمالی قرار گرفته است . حدود جغرافیایی حوضه سمبورچای از شمال به زمینهای زراعتی حاجی فروشکندی ، حسین حاجیلو ، غلامحسینکندی و قشلاقحاجی ، از سمت جنوب شرقی به رشته کوه صلوات و از جهت جنوب غربی به ارتفاعات کوه قراول ، از مشرق به حوضه برزندچای و از غرب به حوضه درهرود متصل است
