بخشی از مقاله
چکیده :
در اثر عوامل فرسایشی خاک حوزه آبریز فرسایش یافته و به صورت رسوب از حوزه خارج می گردد. این رسوبات با وقوع بارندگی ورواناب و سیلاب حاصله به خروجی حوضه انتقال می یابند. این مطالعه به معرفی مدل فیزیکی – فرسایشی KINEROS می پردازد. با استفاده از این مدل می توان میزان بده رواناب و رسوبات ناشی از فرسایش هیدرولیکی در خروجی حوضه آبریز را برآورد نمود. علاوه بر این با استفاده از این مدل در هیدرولوژی آب های سطحی می توان دبی و هیدروگراف رواناب سطحی و بار رسوب حاصل از فرسایش بر روی حوضه های کوچک را پیش بینی کرد. در این مطالعه به بررسی چگونگی ساختار مدل و فرضیات و معادلات حاکم بر این مدل پرداخته می شود.
مقدمه:
رسوبات فراوانی در درون حوضه آبریز در اثر عوامل فرسایشی ایجاد می شوند. این بار رسوبات حاصل شده از یک حوضه آبریز نقش مهمی را در کیفیت آب رودخانه ها و منابع آب زیرزمینی برعهده دارند. فرسایش سبب هدر رفت خاک حاصلخیز از مناطق مختلف حوضه آبریز می گردد. در اثر عوامل انتقالی این رسوبات ناشی از فرسایش حوضه آبریز در مناطق پائین دست در مخازن سدها و دریاچه ها انباشته می شوند.
این مدل در U.S Department of Agricultural - USDA - و همچنین در سال - - 1960 درمرکز Agricultural Research Service’ - ARS - و Southwest Watershed Research Center - SWRC - پایه گذاری شده است . این مدل ابتدا برای روند یابی و برآورد رواناب در مناطق سراشیبی در سال - 1970 - توسط Woolhiser et al., به کار گرفته شده است. در سال Rovey , - 1974 - تأثیر پارامتر نفوذ را بر روی این مدل بررسی نموده و به آن افزوده است. و در سال - - 1977، این مدل توسط او KINGEN نامیده شده است. پس از بررسیهای دیگر توسط Woolhiser - 1990 - ، فرسایش وانتقال رسوب هم به این مدل افزوده شده و مدل به نام KINEROS - KINematic runoff and EROSion - ، نامیده شده است. در سال - 1995 - هم Smith اصلاحاتی در جزئیات مدل اعمال نموده است.
معرفی مدل : KINEROS
مدل KINEROS، یک مدل فیزیکی - محاسباتی در بررسی میزان فر سایش و روندیابی رواناب سطحی است. این مدل در هیدرولوژی سطحی به منظور پیش بینی و برآورد بده رواناب سطحی و بار رسوبات حاصل از فرسایش در درون حوضه های آبریز کوچک مفید و مناسب می باشد. در این مدل حرکت آب با استفاده از تقریب موج سینماتیکی معادلات St-venant بررسی می شود. و معادله رواناب حاصله نیز بر اساس معادله Hortonian می باشد. براساس این معادله رواناب زمانی رخ می دهد که بارندگی بیشتر از سرعت نفوذ باشد.
معادلات نفوذ مورد بررسی در این مدل نیز معادلات مدل نفوذ Smith and Parlange - 1978 - می باشد. در مدل KINEROS حوضه آبریز به زیر حوضه هایی تقسیم می شود و هرکدام ازآین زیر حوضه ها به سطوح جریان سطحی متشابه و قطعات کانال شبیه سازی می شوند. سطوح جریان سطحی به شکل مستطیل و به صورت سطوح صاف و منظم با پارامترهای ورودی یکنواخت انتخاب می شوند - شکل . - 1 پارامترهای مدل ممکن است از جزئی به جزئی تغییر کنند، اما در هر جزء خصوصیات یکنواخت فرض می شود. این خصوصیات شامل: مشخصات هیدرولیکی خاک، نوع بارندگی، توپوگرافی، شکل ژئومتریک زمین و... . در این مدل با انتخاب ارتفاع ماکسیمم و مینیمم منطقه سطوح جریان سطحی با توجه به شیب عمومی زمین منطقه ایجاد می گردند. حرکت آب بر روی این اجزاء به حالت آبشاری شکل شبیه می باشد .
