بخشی از مقاله
چکیده
تعیین شیب حوزههای آبخیز یک کشور از نیازهای اساسی اکثر پروژههای عمرانی و حفاظت آب و خاک میباشد. روشها و روابط متعددی از قبیل جاستین، شبکهبندی، طول خطوط تراز - هورتون - ، هشت نقطهای، منحنی شیب متوسط و سامانههای اطلاعات جغرافیایی - GIS - برای تعیین این پارامتر ارائه شده است. بررسیهای انجام شده نشان داده که نتایج حاصله از کاربرد روشهای مختلف، با یکدیگر اختلاف چشمگیر داشته است.
به منظور دستیابی به دقیق- ترین روشی که مقدار شیب متوسط یک منطقه را، نسبت به سایر روشها ارائه دهد، ضروری است که نتایج حاصل از طریق روشهای فوق الاشاره با مقدار حاصل از اندازهگیری مستقیم شیب در صحرا، مورد مقایسه قرار بگیرد.در این تحقیق، سه منطقه با مقیاسهای متفاوت در نقاط مختلف استان خراسان، در نظر گرفته شد. برای این سه منطقه، تعداد هفت دامنه بر روی سه منطقه فوق الاشاره انتخاب و مقدار شیب هر یک از دامنههای 7 گانه از روشهای مختلف، تعیین گردید. علاوه بر این، مقدار شیب توسط دوربین نقشهبرداری بطور مستقیم نیز در صحرا اندازهگیری گردید.
نتایج حاصل از تعیین شیب از روشهای تجربی با مقدار بدست آمده از اندازهگیری مستقیم، با استفاده از آزمون T جفتی - Paired -Samples T test - ، مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج حاصله نشان داد که روش هورتون دقیقترین روش تعیین شیب متوسط برای عرصهها و حوزههای آبخیز میباشد. روشهای جاستین و GIS دارای درجه و رتبه بعدی دقت تعیین شیب، در مقایسه با اندازهگیری مستقیم این پارامتر در صحرا، میباشند.
مقدمه
همه ساله طرحها و پروژههای متعدد آب و خاک توسط وزارتخانههای نیرو، جهاد کشاورزی و سازمانهای دیگر مورد مطالعه قرار گرفته و سپس اجرا میشوند. در پروژههایی که با حوزه آبخیز یک رودخانه سر و کار دارند نظیر سدهای مخزنی، پروژههای آبخیزداری، طرحهای کنترل سیلاب و..… لازم است که شیب متوسط حوزه محاسبه و برآورد شود. بروز خطا در برآورد و تعیین شیب متوسط حوزه منجر به بروز اشتباه در مقدار سیلابهای حوزه آبخیز خواهد شد. برآورد کم و یا زیاد سیلابها در هر دو حالت، خسارات جانی و مالی را به دنبال خواهد داشت. لذا ضرورت دارد روش مناسب و دقیقی از میان روشها و روابط موجود جهت تعیین شیب متوسط حوزه آبخیز تعیین و توصیه گردد.
روابط تجربی متعددی برای تعیین شیب متوسط یک حوزه آبخیز وجود دارد. در طرحها و پروژههای مختلف آب و خاک، بر اساس سلیقه و نظر کارشناس مربوطه، از بعضی از این روابط استفاده میشود. نتایج حاصل از این فرمولها و روابط با هم متفاوت بوده و گاهی سه تا پنج برابر نسبت به هم اختلاف دارند. تا کنون بررسی و پژوهشی در این زمینه که کدام روش جواب مناسبتر داده و برآورد دقیقتری از شیب متوسط حوزه را ارائه میدهد، برای حوزههای آبخیز کشور و استان خراسان انجام نشده است.
بررسیهای انجام شده حاکی از آن است که تاکنون کار زیادی در خصوص موضوع مورد تحقیق در سطح جهان نیز انجام نشده است. فقط یک مورد مقاله در این خصوص وجود دارد که توسط آقایان Chang. M. و همکاران در سال 1989 تهیه شدهاست. در این بررسی شیب متوسط 13 عدد از حوزههای آبخیز ایالات متحده امریکا از روشهای متعدد برآورد شده و نسبت به هم مورد مقایسه قرار گرفته است.
نتیجه حاصل از این مقایسه این بوده که روشهای طول خطوط تراز - هورتون - ، شبکه خطوط تراز، نمونه گیری سیستماتیک شیب و روش ساده شده طول خطوط تراز، مقادیر نزدیک به هم را برای شیب متوسط حوزهها ارائه داده در تتیجه به عنوان بهترین روشها شناخته شده و بقیه روشها به علت ارائه نتایج غیر معقول، روشهای مناسبی برای استفاده تشخیص داده نشدند. از اشکالات مطالعه و بررسی آقای Chang و همکارانش، مبنای مقایسه روشهاست. روشهای مختلف با هم مقایسه شده بدون اینکه مشخص باشد کدام روش دقیقتر است که نتیجه حاصل از سایر روشها با آن مورد مقایسه قرار بگیرد.
لذا در این تحقیق، به منظور دستیابی به دقیقترین روش تعیین و برآورد شیب متوسط یک حوزه آبخیز، سه منطقه در نقاط مختلف استان خراسان، انتخاب و سپس مقدار شیب متوسط مناطق انتخابی از چند روش تجربی موجود، تعیین گردید. مقادیر حاصل از این روشها و روابط با مقدار بدست آمده از روش اندازهگیری مستقیم شیب در صحرا، به عنوان دقیقترین روش تعیین شیب، مورد مقایسه قرار گرفته و بهترین روش تعیین شیب متوسط حوزه آبخیز، مشخص و توصیه گردید.
- 2 مواد و روشها
- 1 -2 مناطق و عرصههای مورد مطالعه
تعدادی عرصه و دامنه برای اجرای طرح باید انتخاب میشد. این دامنهها باید دارای ویژگیهای مهم زیر باشند.
- هر دامنه از طول شیب مناسب برخوردار باشد.
- هر دامنه دارای یکنواختی شیب لازم باشد.
- دامنهها حتی الامکان دارای شیبهای متفاوت باشند.
- نقشه توپوگرافی با مقیاس بزرگ از آنها در اختیار باشد.
بزرگترین مقیاس نقشه های توپوگرافی موجود و در دسترس، نقشه های توپوگرافی با مقیاس 1:50000 میباشد. عملاً استفاده از نقشههای با این مقیاس برای تعیین و محاسبه شیب یک دامنه از روشهای مختلف امکانپذیر نیست. لذا می- بایستی عرصهها و مناطقی شناسایی شده و انتخاب میگردید که نقشه توپوگرافی آنها با مقیاس کمتر از 1:10000 موجود بوده و یا از طریق عملیات نقشهبرداری صحرائی، قابل تهیه باشد.
شناسایی و انتخاب دامنههایی در استان که دارای ویژگیهای فوق باشند، کار دشواری بود. بررسیها و پیمایشهای زیادی در نقاط مختلف استان انجام شد. تعداد دامنههایی که دارای تمامی ویژگیهای ذکرشده باشند، بسیار کم بود. از طرف دیگر با توجه به اینکه میبایست از دامنهها و مناطق انتخابی برای تهیه نقشه توپوگرافی نقشهبرداری صحرایی نیز صورت بگیرد و این کار مستلزم صرف هزینه زیادی است، انتخاب تعداد عرصه زیاد را غیر ممکن میکرد.
