بخشی از مقاله
چکیده
فر سایش بادی یکی از آثار مخرب مناطق خ شک و نیمه خ شک مانند ا ستان کرمان میبا شد. با توجه به اینکه فر سایش بادی ارتباط م ستقیمی با جهت و سرعت باد دارد. هدف از این تحقیق تجزیه و تحلیل بادهای فرساینده و تعیین جهت غالب بادهای طوفانزا و دبی رسوب در فصول مختلف میباشد. برای انجام این پژوهش، دادههای ایستگاه سینوپتیک کرمان طی یک دوره آماری 9 ساله - 2008-2016 - مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت.
نتایج به دست آمده از تجزیه و تحلیلهای دادههای باد نشان داد که جهت باد غالب از شمال و جهت بادهای فرساینده منطقه مورد مطالعه از جهت غرب و جنوب غرب میباشد. به علاوه کلاس سرعت باد 7/7-9/8 متربر ثانیه بیشترین شاخص بادناکی را در بین فرساینده ترین کلاسهای سرعت باد به خود اختصاص داده است.
همچنین نتایج این پژوهش نشان داد که دبی حمل رسوب سالانه این منطقه برابر با 142/32 کیلوگرم بر متر در ثانیه بوده که به سمت شمال شرق در جریان می باشد. نتایج تجزیه و تحلیل فصلی این پژوهش بیانگر این مطلب میباشد که فصل پاییز و زمستان به ترتیب کمترین و بیشترین میزان فراوانی بادهای فرساینده را دارا میباشند.
بیشترین فراوانی در کلاس سرعت 7/7 تا 9/8 متر بر ثانیه و در فصل زمستان به میزان 4/5 در صد و در جهت غرب و جنوب غربی و با میزان دبی ر سوب 253/2 کیلوگرم بر متر در ثانیه م شاهده گردید. در مجموع نتایج این مطالعه ن شان داد که بررسی سالانه و فصلی دادههای باد در کرمان میتواند اطلاعات بسیار مهم و کارآمدی را در اختیار کارشناسان در جهت مهار فرسایش بادی قرار دهد.
مقدمه
علت اصلی باد، جابهجایی هوا میباشد. جریان هوا - باد - به دلیل داشتن جرم و سرعت دارای انرژی جنبشی نیز میباشد.
در حقیقت انرژی باد حرکت ذرات خاک را به دنبال دارد . - 8 - سرعت و جهت باد از عوامل مهمی میباشد که در میزان فر سایندگی باد نقش زیادی دا شته و از این رو شدت فر سایش را در سطح خاک کنترل میکند
در واقع فر سایش بادی دارای ارتباط م ستقیمی با سرعت باد 1ا ست، همان طور که سرعتهای کمتر باد به فر سایش کمتر منجر می شود، یک افزایش کم در سرعت باد نیز باعث افزایش فر سایندگی باد میگردد .سرعت باد به عنوان شاخ صی از عامل آب و هوا فر سایش بادی را تحتتأثیر قرار میدهد نوسانات سرعت باد یکی از عواملی بسیار مهم و اثرگذار در شدت حمل رسوبات میباشد
دستیابی به روشهای آسان، سریع و کاربردی برای تحلیل دادههای بادسنجی به منظور شناخت رژیم وزش بادهای فرساینده اهمیت ویژهای دارد . - 2 - از طریق تحلیل دادههای بادسنجی میتوان به جهت حمل ماسههای بادی و نیز فراوانی بادهای فرساینده در فصلهای مختلف پرداخت . - 7 - نتایج تجزیه و تحلیل دادههای بادسنجی شش ایستگاه سینوپتیک استان ا صفهان در یک دوره 20 ساله تو سط پار سامهر و خ سروانی - 1395 - ن شان داد که حاکمیت بادهای غالب بر مناطق مختلف بیابانی ا ستان ا صفهان متفاوت ا ست . - 3 - توکلیفرد و همکاران - 1391 - نیز با تحلیل گلطوفانهای ف صلی در ارا ضی مختلف طراحی بادشکن را انجام داد
استان کرمان با دربرگرفتن حدود 11 درصد از مساحت کشور بخش وسیعی از پیکر جنوب شرقی فلات مرکزی ایران را میپوشاند و کلیه فعل و انفعالات پیچیده و خشن طبیعی مربوط به شرایط آب و هوای خشک و شدید کویری را دارا میباشد و شهرستان کرمان به عنوان مرکز این استان یکی از مناطق مهم محسوب میگردد که طبق بررسیهای انجام شده دارای پتانسیل فرسایش بادی قابل ملاحظهای میباشد . - 1 - از این رو، تحلیل بادهای آن میتواند در مدیریت صحیح و مهار فرسایش بادی در این منطقه از ک شور ایران راهگ شا با شد. لذا، این پژوهش با هدف مطالعه و ضعیت بادهای منطقه کرمان به صورت سالانه و فصلی با استفاده از تحلیل گلباد و گلماسه طی سالهای 2008 تا 2016 میپردازد.
مواد و روشها
منطقه مورد مطالعه در این پژوهش، شهرستان کرمان است که در طول جغرافیایی بین 56 درجه و 58 دقیقه و عرض جغرافیایی 30 درجه و 15 دقیقه قرار گرفته ا ست. به منظور تحلیل بادهای فر ساینده در ارتباط با و ضعیت فر سایش بادی، از دادههای هواشناسی ایستگاه کرمان طی یک دوره آماری 9 ساله - 2016-2008 - استفاده شد. میانگین دما و بارش این شهرستان به ترتیب 17/3 درجه سانتیگراد و 93/8 میلیمتر میباشد و در ارتفاع 1754 متر از سطح دریا قرار گرفته است. این شهرستان از شمال و شرق به کویر لوت از جنوب به شهر ستان بم و جیرفت و از غرب به شهر ستانهای راور زرند رف سنجان و برد سیر محدود است.
به منظور تحلیل دادههای حاصل از هواشناسی ابتدا دادههای روزانه شامل جهت و سرعت باد از سال 2008 تا 2016 تهیه شد و سپس این دادهها به کمک نرمافزار WD Convert به یکی از فرمتهای مورد استفاده - مانند، - LAKE تبدیل گردید. پس از آن تجزیه و تحلیل داده های باد با استفاده از نرم افزار WRPLOT 8.0.0 بهعنوان یکی از متداولترین روشهای تحلیل و نمایش دادههای بادسنجی انجام گرفت. همچنین در این پژوهش تجزیه و تحلیل آماری باد در ارتباط با سرعتهای آستانه فرسایش بادی با استفاده از نرم افزارSand Rose Graph 3 در مقیاس سالانه و فصلی انجام گرفت. این نرم افزار قادر است با دریافت دادههای بادسنجی ایستگاه موردنظر و همچنین سرعت آستانه فرسایش باد، امکان تحلیل سریع دادههای بادسنجی و محاسبه مقادیر دبی حمل ماسه در جهتهای مختلف را که در شناخت فرسایش بادی بسیار حائز اهمیتاند را فراهم آورد.
نتایج و بحث
تجزیه و تحلیل دادههای روزانه باد نشان داد که از کل بادهای وزیده شده 80/88 درصد از بادها دارای سرعتی بیش از 0/5 متر بر ثانیه هستند. نتایج نشان داد که جهت باد غالب با حدود 15/17 درصد کل ساعات وزش باد از سمت شمال میباشد. همچنین نتایج تجزیه و تحلیلها حاکی از آن است که بادهای غربی و جنوب غربی بیشترین نقش را از نظر فرسایندگی در شدت فرسایش بادی در این شهرستان به خود اختصاص داده است. بطوری که دبی حمل رسوب - Qs2 - برای این ایستگاه برابر با 142/32 کیلوگرم بر متر در ثانیه میباشد که به سمت شمال شرق در جریان می باشد. احمدی و مصباح زاده - 1390 - نیز دادههای حاصل از باد را در ایستگاه کرمان و با استفاده از نرم افزارگلماسه نما مورد بررسی قرار داد
نتایج به دست آمده از جدول 1 نشان دهنده این مطلب است که بیشترین فراوانی وقوع بادهای این منطقه مربوط به کلاس سرعت 3/6-5/7 متر بر ثانیه میباشد و در بین فرسایندهترین کلاسهای سرعت باد کلاس 7/7-9/8 متربر ثانیه بیشترین شاخص بادناکی را به خود اختصاص داده است. با توجه به اینکه در محاسبه شاخص بادناکی سرعت و فراوانی باد همزمان در نظر گرفته میشود. بنابراین هر چه این شاخص در هر یک از کلاسهای سرعت باد بیشتر باشد قدرت فرسایندگی باد نیز بیشتر است
هر چند که فراوانی بادهای با سرعت بالا نسبت به دیگر کلاسهای سرعت باد زیاد نبود، اما اثر آن بر حمل و جابجایی رسوب ناشی از وقوع فرسایش بادی غیرقابل چشمپوشی است. پارسامهر و خسروانی - 1395 - گزارش کردند که بادهای با سرعت زیاد به دلیل فراوانی کم در تشکیل تپههای ماسهای در استان اصفهان نقش قابل ملاحظهای نداشته است. آنها اهمیت بادهای با سرعت متوسط اما با فراوانی بالا را در ایجاد رسوب ناشی از فرسایش بادی قابل تأمل دانستهاند
جدول -1 درصد توزیع طبقههای سرعت باد و بادهای فرساینده ایستگاه سینوپتیک کرمان در طول دورهی آماری 2016-2008
به منظور تحلیل دقیقتر طبقههای سرعت بادهای فرساینده ایستگاه سینوپتیک کرمان، اطلاعات به دست آمده در فصلهای مختلف در جدول 2 نشان داده شده است. نتایج بیانگر این مطلب میباشد که بیشترین میزان بادهای فرساینده در کرمان در فصل زمستان و پس از آن در فصل بهار ثبت شده است و فصل پاییز کمترین میزان بادهای فرساینده را دارا بود. بیشترین فراوانی در کلاس سرعت 7/7 تا 9/8 متر بر ثانیه و در فصل زمستان به میزان 4/5 درصد مشاهده گردید. همچنین نتایج جدول 2 نشان داد که بادهای با سرعت بیشتر از 13/9 متر بر ثانیه نیز بیشتر در فصل زمستان گزارش شده است.
جدول -2 درصد توزیع طبقههای سرعت بادهای فرساینده ایستگاه کرمان در فصلهای مختلف در طول دورهی آماری 2008 تا 2016
