بخشی از مقاله
چکیده
سیستم اطلاعات جغرافیایی - GIS - روش موثري براي مدیریت داده هاي مکانی وهیدرولوژیکی می باشد. بنابراین تلفیق اطلاعات هیدرولوژي با GIS یک هدف طبیعی براي اکثرتحلیل گران حوضه آبخیز می باشد. با توجه به کاربرد روزافزون پارامترهاي هیدرولوژیکی درتحلیل هاي مربوط به حوضه هاي آبخیز، تعیین دقیق این پارامترها داراي اهمیت زیادي می باشد.
در این تحقیق با استفاده از مدل رقومی ارتفاعی - DEM - واکستنشن Arc Hydro ، محدوده حوضه آبخیز، سیستم زهکشی و محدوده زیرحوضه ها تعیین گردید . خروجی مدل با استفاده از نقشه توپوگرافی حوضه اصلاح شده ، سپس پارامترهاي فیزیوگرافی حوضه محاسبه گردید.
کلید واژه ها: حوضه آبخیز ، مدل رقومی ارتفاعی ، پارامترهاي فیزیوگرافی ، GIS ، Arc Hydro
-1 مقدمه
استخراج سیماي آبخیز توسط پیمایش صحرایی کاري است که علاوه بر صرف وقت فراوان ، از نظر کارشناسان مختلف کاملاً یکسان نیست و تاحد زیادي به دقت کارشناسان بستگی دارد . امروزه نرم افزارهاي کامپیوتري تا حد زیادي این مشکل را حل کرده اند و در مسائل منابع طبیعی به یاري کارشناسان شتافته اند بصورتی که کارشناسان با دقت زیادي قادر به محاسبه خصوصیات یک حوضه آبخیز خواهند بود.
یکی ازاین برنامه ها ، اکستنشن Arc Hydro است که براي ذخیره سازي مناسب داده هاي GIS و آماده سازي و انتقال داده هاي حاصل از آن در مدل سازي طراحی شده است .2 این اکستنشن کاربردهاي مختلفی دارد و به همراه سیستم هاي مدرن GIS براي مدیریت بهتر رواناب در حین بارندگی نیز استفاده شده است. براي استفاده از این اکستنشن به یک مدل ارتفاعی رقومی - DEM - براي مراحل پیش پردازش شبیه سازي هاي هیدرولوژیکی مورد نیاز می باشد.
مجموعه داده هاي حاصل از Arc Hydro که از داه هاي زمین مرجع - DEM - ایجاد شده اند ، امکان مدل سازي منطقه اي هیدرولوژیکی را فراهم می سازند. در GIS روشهایی براي اتوماتیک وهوشمند کردن انجام پروژه ها وجود دارد از جمله آنها می توان به ثبت و نوشتن ماکرو ، کد نویسی با Visual Basic و ... اشاره کرد . در این تحقیق ابتدا محدوده حوضه آبخیز ، سیستم زهکشی ، و محدوده زیر حوضه ها ، با استفاده از DEM حوضه آبخیز سمبورچاي ، و اکستنشن Arc Hydro تعیین گردید.
خروجی مدل با استفاده از مطالعات میدانی و نقشه هاي توپوگرافی اصلاح شده ، سپس پارامترهاي فیزیوگرافی حوضه با توجه به مرز اصلاح شده حوضه ، محاسبه شد.
معرفی مدل داده اي Arc Hydro : الف- کاربردها و قابلیتهاي مدل داده اي Arc Hydro
Arc Hydro به صورت اکستنشنی در نرم افزار Arc GIS بوده که جهت تعیین حوضه آبخیز ، ایجاد شبکه جریان وترسیم جریان آب سطحی و ... طراحی شده است . سیستم Arc Hydro قادر به پشتیبانی مدل هاي شبیه سازي هیدرولوژیکی می باشد درفرایند شبیه سازي ابتدا با استفاده از یک مدل شبیه ساز مانند محیط که تولید می نماید محاسبات هیدرولوژیکی انجام می شود و سپس اطلاعات مذکور با استفاده از رابطه هاي دینامیکی به Arc Hydro منتقل می شوند. این سیستم روشی ساده ولی سیستماتیک را براي اتصال داده هاي زمانی حاصل از اندازه گیریهاي هیدرولوژیکی به داده هاي بدست آمده از مدل هاي مکانی ایجاد کرده است. از کاربردهاي Arc Hydro می توان به موارد زیر اشاره نمود.
• تصحیح رستر اخذ شده از تصاویر ماهواره اي و آماده سازي آن براي تحلیل هاي بعدي
• تعیین حوضه آبخیز
• تعیین زیر حوضه براي تمام نقاط دریک کلاس عوارض مشخص
• ایجاد مراکز نواحی زهکشی ، محاسبه و تعیین طولانی ترین مسیر جریان در مجموعه اي از نواحی زهکشی انتخاب شده
• تعیین شیب حوضه آبخیز
• تعیین مسیر اصلی جریان حوضه
• تهیه اطلاعات ورودي مدل هاي هیدرولوژیکی و هیدرولیکی
• تهیه اطلاعات جریان براي نرم افزا ر
• ایجاد شبکه ژئومتري و تبدیل عوارض شبکه وایجاد شبکه ژئومتري مرتبط و...
ب – مولفه هاي Arc Hydro
مدل Arc Hydro عوارض مهم هیدرولوژیکی را با استفاده از کلاسهاي عوارض Arc GIS ذخیره ودریک شکل پایگاه داده ها درون یک ژئودیتا بیس اصلی دسته بندي می کند این کلاس ها عبارتند از :
کلاس عوارض خطی : که شبکه اي از جریانهاي آبی است که با خطوط نشان داده می شوند.
کلاس عوارض نقطه اي : نقاطی که در انتهاي هربخش جریان یا دیگر نقاط متقاطع می باشند.
کلاس عوارض پلیگونی : نشاندهنده پیکره هاي آبی مهم در سیستم می باشند.
کلاس عوارض پلیگونی : نواحی از سط زمین که با جریان آب براي تشکیل سیستم آبی ترکیب می شوند.
کلاس عوارض نقطه اي: نقاط نشان دهنده ایستگاه هاي اندازه گیري می باشند.
کلاس ارتباطی: لینک ارتباطی بین عوارض می باشند.
منطقه مورد مطالعه
سمبورچاي یکی از شاخه هاي فرعی رودخانه درهرود میباشد. این رودخانه از ارتفاعات شرقی و شمالشرقی کوه قراول سرچشمه میگیرد و جهت جریان آن از جنوب غربی به شمال بوده و در پائین دست حوضه سمبورچاي جهت جریان انحراف مسیر داشته و به طرف غرب حرکت کرده و در نزدیکی روستاي آقا محمدبیگلو به درهرود ملحق میشود.
آبراهه هاي فرعی متعددي از ساحل راست و چپ حوضه به رودخانه اصلی سمبورچاي میریزند که در میزان آبدهی آن نقش عمدهاي دارند.
حوضه سمبورچاي با وسعت 752/20 کیلومترمربع در ضلع شمال شرقی درهرود قرار دارد. این حوضه آبخیز در بین مختصات جغرافیایی 32´ و 47° تا 50´ و47° طول هاي شرقی و 45´ و47° تا 12´و39° عرض هاي شمالی قرار گرفته است .
حدود جغرافیایی حوضه سمبورچاي از شمال به زمینهاي زراعتی حاجی فروشکندي ، حسین حاجیلو ، غلامحسین کندي و قشلاقحاجی ، از سمت جنوب شرقی به رشته کوه صلوات و از جهت جنوب غربی به ارتفاعات کوه قراول ، از مشرق به حوضه برزندچاي و از غرب به حوضه دره رود متصل است .
