بخشی از مقاله
چکیده
برآورد مقادیر سیلاب طرح با استفاده از برخی روابط تجربی به پارامترها و مشخصههای فیزیوگرافی حوضه آبریز نیاز دارند. مشخصههای فیزیوگرافی یک حوضه آبریز مقادیر ثابت و مشخصی هستند که برآورد آنها بدون کمک از ابزارهای کامپیوتری از یک سو باعث بالا رفتن هزینههای نیروی انسانی و صرف وقت زیاد در بخشهای مطالعاتی شده و از سوی دیگر خطای اندازهگیری را افزایش میدهد.
مدلها و نرمافزارهایی در دسترس هستند که قادر به برآورد خصوصیات فیزیکی حوضه می باشند که در میان آنها از نرمافزار HEC-GeoHMS که برنامه جانبی GIS می باشد میتوان پارامترهای فیزیوگرافی حوضه آبریز را با استفاده از دادههای سنجش راه دور و مدلهای رقومی ارتفاعی با دقت بالا برآورد نمود. این نرمافزار قابلیت ارسال پارامترهای برآورد شده به نرمافزر HEC-HMS را دارد. با کمک این نرمافزار مشخصههای فیزیوگرافی حوضه آبریز سد بافتان برآورد و بعد از ارسال متغیرها به نرمافزار HEC-HMS هیدروگراف سیلاب با استفاده از روش SCS محاسبه گردید.
کلمات کلیدی: سیلاب، فیزیوگرافی، حوضه آبریز، هیدروگراف، سنجش از دور
مقدمه
در سالهای اخیر از ابزارهای نرم افزار GIS و دادههای مکانی و جغرافیایی در تهیه مدلهای هیدرولیکی و هیدرولوژی استفاده شده است. از آنجائیکه ساختار دادههای نرم افزار هیدرولوژی با نرم افزار GIS لینک می شود، لذا سعی شده نرم افزاری در محیط GIS تولید شود تا بتواند پارامترها و متغیرهای حوضه آبریز را محاسبه کند. یکی از این نرم افزارها مدل است که در مطالعات هیدرولوژی و برآورد متغییرهای فیزیکی یک حوضه کاربرد دارد.
با کمک این نرم افزار ابتدا اطلاعات ، مستندات و خصوصیات یک حوضه سه بعدی و سپس مسیرهای جریان ، خط القعرها و زیرحوضههای هر یک از مسیرها تعیین می گردد. با مشخص نمودن نقطه خروجی حوضه مورد مطالعه مسیر اصلی مشخصات فیزیکی و شکل حوضه ترسیم و برآورد میشود. در مرحله آخر میتوان متغیرهای اصلی برآورد سیلاب نظیر CN ، زمان تاخیر ، مقادیر تلفات، روش برآورد سیلاب و غیره را در برنامه تعیین نمود. با انتقال اطلاعات برآورد شده به نرم افزار HEC-HMS مقادیر سیلاب حوضه برآورد میشود.
دادههای اصلی موردنیاز نرم افزار مدلهای سه بعدی مانند DEM و یا TIN می باشد که میتوان از نقشههای پایه رقومی استنتاج نمود. شایان ذکر است ، برای سه بعدی نمودن خصوصیات ساخت مدل رقومی ارتفاعی الزامی میباشد. از این مدل برای تعیین خصوصیات فیزیکی حوضه آبریز مشرف بر سد بافتان استفاده شده است.
مواد و روشها
سد بافتان در شهرستان سراب و در شمال شرقی روستای بافتان و در فاصله حدوداً 16 کیلومتری غرب شهر سراب واقع شده است. این سد از نوع خاکی با هسته رسی بوده و حجم مخزن آن در حدود 3/5 میلیون مترمکعب است . طول و ارتفاع این سد به ترتیب 350 و 13/5 متر و به منظور ذخیره آب اراضی کشاورزی پایین دست روستای بافتان احداث شده است . ساختار فیزکی سد و تاسیسات جانبی آن شامل بدنه سد ، تاسیسات آبگیری از سد ، سازه سرریز ، بند انحرافی و کانال آبآور میباشند. در شکل شماره - - 1 جانمایی و سیمای این تاسیسات نشان داده شده است.
جانمایی و سیمای سد بافتان و تاسیسات جانبی
منبع تامین آب سد روانابهای سطحی ناشی از بارندگی و سیلابهای حوضه آبریز رودخانه ابر غان چای میباشد. رودخانه ابرغان چای از سرشاخههای رودخانه آجی چای بوده که از ارتفاعات شرقی استان آذربایجان شرقی سرچشمه گرفته و در واحد هیدرولوژیک آجی چای علیا قرار دارد. هدف از این تحقیق تعیین متغیرهای فیزیوگرافی و مقادیر سیلاب با استفاده از نقشه های توپوگرافی 1 محدود سد بافتان میباشد.
خصوصیات فیزیکی حوضه آبریز
حوضه آبریز به مساحتی از یک منطقه اتلاق می شود که روانابهای حاصل از بارندگی هایی که روی آن میبارد تماماً و بطور طبیعی به نقطه واحدی بنام نقطه تمرکز هدایت می شود. خصوصیات فیزیوگرافی یک حوضه به مجموعه پارامترهایی فیزیکی گفته میشود که مقادیر آنها برای آن حوضه ثابت است و نشان دهنده وضع ظاهری و مرفولوژی یک حوضه آبریز باشد. در ذیل به طور خلاصه اهم خصوصیات فیزیوگرافی اشاره شده است.
الف - مساحت حوضه بارزترین مشخصه حوضه مساحت آن استدبی. سیلابها و حجم رواناب حوضه مستقیماً به مساحت حوضه بستگی داشته و که با علامت A نشان داده می شود. ب - محیط حوضه محیط حوضه - P - به طول خط فرضی تقسیم آب گفته می شود که حوضه را از حوضههای مجاور مجزا میسازد. ج - ارتفاع حوضه ارتفاع متوسط حوضه رقومی است که 50 درصد اراضی حوضه ارتفاعشان بالاتر از آن و حدود 50 درصد مساحت حوضه ارتفاعی پائین تراز آن حد را داشته باشد. د - شکل حوضه برای تعیین شکل یک حوضه از ضرایب یا شاخصهایی چون فشردگی گراویلیوس، ضریب شکل هورتون، نسبت گردی میلرو نسبت طولی شیوم استفاده میشود.
