بخشی از مقاله
چکیده
در این مقاله برای تهیه نقشه ظرفیت ذخیره چالابی از مدل WetSpa که یک مدل هیدرولوژیکی توزیعی است استفاده میگردد مدل هیدرولوژیکی WetSpa جهت شبیه سازی جریان رودخانه با گام زمانی روزانه، ساعتی و دقیقه ای می باشد. دادههای مورد نیاز این مدل شامل دادههای هواشناسی مشاهده شده و ترکیبی از نقشههای - رقومی - شامل مدل رقومی ارتفاعی زمین - DEM - ، کاربری اراضی و نقشه بافت خاک است.
فرآیندهای هیدرولوژیکی زیر شامل بارش، ذوب برف، ذخیره برگابی، ذخیره چالابی، روانآب سطحی، نفوذپذیری، تبخیر و تعرق، نفوذ عمقی، جریان زیر سطحی، جریان آب زیرزمینی و بیلان آب میباشد تمام پارامترهای هیدرولوژیک مدل به صورت توزیعی مکانی بوده و به صورت نقشه قابل ارائه میباشند، یکی از این پارامترهای آن ظرفیت ذخیره چالابی میباشد.
در این تحقیق هدف تهیه نقشه ظرفیت ذخیره چالابی، جهت شناسایی مناطقی است که در هنگام بارشها آب در آنها به دام میافتد و از رواناب جلوگیری میکنند و آب را نفوذ میدهند که مدل آن را بر اساس سه نقشه پایه کاربری اراضی، بافت خاک و شیب و با استفاده از یک جدول تلفیق کننده looku table تهیه مینماید. در نهایت ظرفیت ذخیره چالابی مربوط به مناطق جنگلی نسبت به سایر کاربری ها بیشتر بوده و همچنین بافت خاک شنی لومی بین انواع خاکها ذخیره بیشتری را به خود اختصاص داده است.
واژههای کلیدی: حوزه زیارت، ذخیره چالابی، مدل . WetSpa
مقدمه
وقتی شدت بارندگی از ظرفیت نفوذ آب به داخل خاک بیشتر باشد بخشی از آب حاصل از بارندگی در سطح حوضه باقی می ماند این آب گودی های سطح زمین وسطوح کوچک را پر میکند که به آن ذخیره چالابی میگویند این این ذخیره در پایان بارش یا در خاک نفوذ کرده ویا اینکه تبخیر می شود . ظرفیت ذخیره چالابی، مقداری است که به استفاده از زمین وابسته است و نشاندهنده مقدار کل آبی است که میتواند در چالاب ها و سطوح کوچک ذخیره شده. علاوه بر این، نوع خاک و شیب نیز در ظرفیت ذخیره چالابی تاثیر میگذارند به طور کلی سطوح زبر در ذخیره آب تاثیر بیشتری نسبت به سطوح صاف دارد همچنین شیب های تندتر نسبت به شیب های کم، آب کمتری ذخیره می کنند.
شناسایی فرایند های مهم هیدرولوژیکی در زمان بارش بارش و تاثیر آنها بر هیدروگراف جریان امری مهم بوده،که می توان با استفاده از داده هایی که توسط ابزار های سنجش از دور و سامانه اطلاعات جغرافیایی - GIS - بهدست می آید و با ترکیب آنها با مدل های هیدرولوزیکی میتوان نقشه های فرایند های مهم هیدرولوژیکی را تهیه کرد. مدلهای هیدرولوژیکی میتوانند با لحاظ توزیع مکانی خصوصیات بارش و حوزه آبخیز برآوردهای قابل قبولی را به دست دهند. مدلهای هیدرولوژیکی قادر به شبیه سازی فرایندهای هیدرولوژیکی سطح زمین به منظور بهبود مدیریت منابع آب می باشند .
به عنوان یک مدل هیدرولوژیکی - توزیعی در راستای شبیهسازی جریان به شبیهسازی پدیدههای متعدد هیدرولوژیک اتفاق افتاده در یک حوزه می پردازد فرایندهای هیدرولوژیکی زیر شامل بارش، ذوب برف، ذخیره برگابی، ذخیره چالابی، رواناب سطحی، نفوذپذیری، تبخیر و تعرق، نفوذ عمقی، رواناب جریان زیر سطحی ، جریان آب زیرزمینی و بیلان آب می باشد در رودخانه هورناردحوزه اسلواکی شبیه سازی جریان رودخانه با استفاده ازمدل WetSpa، مورد بررسی قرارگرفت و نتایج نشان داد که در خروجی حوزه و در زیر حوزه های اصلی، انطباق خوبی بین هیدروگراف حاصل از مدل با هیدروگراف مشاهده ای داشتند و مدل با استفاده از معیار ناشBساتکلیف هیدروگراف های روزانه را با دقت خوبی،85-75 درصد پیش بینی می کند.
برای پیش بینی رواناب در حوزه آبخیز گرگانرود در ایران مدل هیدرولوژیکی WetSpa، را مورد استفاده قرار دادند و مقایسه هیدروگراف های مشاهده ای و محاسبه ای در خروجی حوزه نشان دهنده کارایی بالای مدل در پیش بینی می باشد. نتایج نشان دادند که مدل قابلیت پیش بینی هیدروگرافهای روزانه را در منطقه با دقت 71-76 درصد داراست.
مواد و روشها
محدوده مورد مطالعه حوزه زیارت می باشد که با مساحت 95 کیلومترمربع و محیط 51/40کیلومتر در استان گلستان، در شهرستان گرگان و بین طول جغرافیایی 54 درجه ، 23 دقیقه و 53 ثانیه تا 54 درجه ، 31 دقیقه و 11 ثانیه شرقی وعرض جغرافیایی 36 درجه و 36 دقیقه و 51 ثانیه تا 36 درجه و 43 دقیقه و 59 ثانیه شمالی قرار گرفته است. حداکثر ارتفاع حوزه 3300 و حداقل ارتفاع آن 570 متر و بارندگی متوسط سالانه ،750 میلی متر می باشد.
موقعیت حوزه آبخیز زیارت در استان و کشور
ابتدا نقشه توپوگرافی رقومی حوزه زیارت و مدل رقومی ارتفاعی با پیکسلهای 30 متر تهیه میگردد سپس به کمک GIS از روی نقشه نقشه شیب تهیه می شود، نقشه کاربری اراضی و همچنین نقشه بافت خاک که از اداره منابع طبیعی استان تهیه شده است ، وکلاس بندی نقشه کاربری اراضی با کلاس بندی جداول بکار رفته در مدل WetSpa تطبیق داده شده بدین ترتیب که برای اراضی جنگلی از دسته - جنگل پهن برگ - وبرای اراضی از دسته - cropزراعی - استفاده شده است همچنین کلاس بندی نقشه خاک با کلاس بندی جداول بکار رفته در مدل WetSpa تطبیق داده شده است.
