بخشی از مقاله
چکیده
تعیین روانآب حاصل از بارش یکی از موارد بسیار مهم در تحلیل مسائل هیدرولوژی و مدیریت منابع آب میباشد.×استفاده از مدلهای تجربی به منظور برآورد روانآب سالانه در حوضههایی که فاقد ایستگاههای آبسنجی میباشد از دیرباز در مطالعات هیدرولوژی مورد توصیه قرار گرفته است.
در این تحقیق با بکار بستن مدلهای تجربی متعدد در برآورد روانآب، اقدام به انتخاب روش تجربی مناسب جهت برآورد روانآب زیرحوضههای حوضه گل رودبار شده است. نتایج حاصل از مطالعه نشان داد که از میان روشهای خوزلا، انجمن تحقیقات کشاورزی هند - ICAR - و جاستین با توجه به وضعییت اقلیمی و توپوگرافی زیرحوضهها، روش جاستین جهت برآورد روانآب در این منطقه مناسب میباشد.
مقدمه
رواناب سالانه یک رودخانه از مهمترین پارامترهائی است که انتظار بدست آوردن آن از یک هیدرولوژیست میرود. این موضوع در رودخانههائی که دارای ایستگاه اندازهگیری آب می باشند کار چندان دشواری نیست اما برآورد آن برای حوضههای فاقد ایستگاه نسبتا مشکل است . هر مدل تجربی برای یک حوضه خاص بدست میآید و ممکن است برای حوضههای دیگر کارایی خوبی نداشته باشد و لازم است که صحت و کارایی یک مدل قبل از استفاده در حوضههای دیگر مورد بررسی و آزمون قرار گیرد
پدیده بارش و روانآب به سه صورت تجربی، فیزیکی و محاسباتی مدلسازی میشود. مدلهای تجربی در واقع یک ارتباط ریاضی خاص بین عوامل موثر در این پدیده بوده و نمیتوان پارامترهای موثر زیادی را در آنها در نظر گرفت در میان روشهای تجربی، هر روشی که با شرایط اقلیمی مورد نظر سازگاری بیشتر داشته و نیز پارارمترهای اساسیتری را درنظر بگیرد نتایج آن به واقعیت نزدیکتر خواهد بود.
عبدااللهوند اقدام به ارزیابی روشهای جاستین، ایکار و کوتاین در برآورد آبدهی حوزه آبخیز کوه بازو نمود و روش جاستین را با توجه به تغذیه آماری از ایستگاههای هیدرومتری و در نظر گرفتن شرایط فیزیوگرافی حوزههای آبخیز، به عنوان یکی از روشهای تجربی مناسب در این منطقه پیشنهاد نمود
هدف از این مقاله، تعیین بهترین روش برآورد ارتفاع و حجم روانآب در زیرحوزههای حوزه آبخیز گل رودبار با بهرهگیری از مدلهای تجربی میباشد.
مواد و روشها
حوزه گل رودبار با وسعتی معادل 19190/64 هکتار در 18 کیلومتری شمال شهر سمنان و در ارتفاعات جنوبی رشته کوه البرز مرکزی واقع شده است، شهر شهمیرزاد نیز در داخل حوزه مذکور قرار دارد و نظر تقسیمات سیاسی در استان سمنان و شهرستان مهدیشر واقع شده است حوزه مورد مطالعه از شمال به کوههای کاهش و سیاه لت، از غرب به کوه های کرکس، از شرق به کوه ولهومند و از جنوب به کوه برمه و شهرک طالب آباد محدود میشود و از نظر مختصات جغرافیایی بین طول شرقی 15"َ53º 14 تا 47"َ53º 27 و عرض شمالی 33"َ35º 41 تا 42"َ35º 50 قرار دارد.
موقعیت منطقه مورد مطالعه در استان و کشور
شکل -1 موقعیت منطقه مورد مطالعه
روش تحقیق
رابطه خوزلا
این رابطه براساس مطالعات انجام شده در هندوستان و آمریکا ارائه گردیده است. خوزلا در فرمول ارائه شده درجه حرارت متوسط سالیانه را به عنوان یک عامل از فاکتورهای متغیری که به وسیله تبخیر، تعرق، تابش آفتاب و سرعت باد روی تلفات آب اثر میگذارد مورد ملاحظه قرار میدهد و در نتیجه فرمول را به صورت زیر ارائه میدهد :
که در آن :
:R رواناب متوسط سالانه حوزه به سانتی متر :P بارندگی متوسط سالانه حوزه به سانتی متر :T درجه حرارت متوسط سالانه حوزه به سانتیگراد
رابطه کمیته تحقیقات کشاورزی هندوستان - ICAR -
انجمن تحقیقات کشاورزی هند جهت برآورد رواناب سالانه حوزههای آبخیز کوچک فرمول زیر را ارائه کرده است. بخش حفاظت خاک این انجمن در سال 1971 روی 17 زیرحوزه در ایالت Nilgiri Hills تجزیه و تحلیلهایی انجام داده که منجر به ارائه رابطه زیر شده است.
که در آن :
:R رواناب سالانه به سانتی متر :P میانگین بارندگی سالانه به سانتی متر :T دمای متوسط سالانه به درجه سانتیگراد :A مساحت حوزه به کیلومتر مربع
اکنون با داشتن سه پارامتر بارندگی، درجه حرارت و مساحت هریک از واحدهای هیدرولوژیک اقدام به محاسبه رواناب سالانه هر واحد می گردد.
رابطه جاستین
جاستین جهت برآورد رواناب سالانه با استفاده از سه پارامتر بارندگی ، درجه حرارت و شیب حوزه رابطهای به شکل زیر را ارائه نمود:
که در آن :
:R رواناب سالانه به سانتی متر :K ضریب منطقهای :S پارامتر فیزیوگرافیک که از رابطه زیر به دست میآید:
:Hmax ارتفاع حداکثر حوزه به کیلومتر
:Hmin ارتفاع حداقل حوزه به کیلومتر
:A سطح حوزه به کیلومتر مربع
:P بارندگی سالانه به سانتیمتر
:T متوسط درجه حرارت سالانه به درجه سانتیگراد
اکنون با داشتن پارامترهای مورد نیاز رابطه جاستین در هریک از واحدهای هیدرولوژیک اقدام به محاسبه رواناب سالانه هر واحد میگردد. لازم به ذکر است که برای تعیین K از اطلاعات موجود برای ایستگاه هیدرومتری معرف - گل رودبار - استفاده گردید که پارامترهای محاسباتی برای این ایستگاه برای تعیین K طی جدول 3 آمده است.
