بخشی از مقاله
چکیده
حوزهي آبخیز نیرچاي - آقلاقان چاي - با مساحت 16480/77 هکتار در استانهاي اردبیل وآذربایجانشرقی قرار گرفته و از نظر موقعیت جغرافیایی بین 218074/299 تا 237909/374 طول شرقی و4212269/19تا 4238183/56 عرض شمالی واقع شده است. با توجه به اینکه نرم افزار WMS درحوزههاي کوچک مقادیر مقبولی ارائه می-دهد لذا در این تحقیق سعی شده است که با تعیین حداکثر سیلاب حوزه با استفاده از این نرم افزار مقایسه اي بین محاسبات سیلاب نرم افزاري مذکور و روش محاسباتی به عمل آید .
در نرم افزار WMS اطلاعات مربوط به توپوگرافی منطقه را در قالب یکی از فایلهاي .SHP,.DXF, .DWGو .DGN وارد کرده و پس از تحلیلهاي لازم مدل TIN و سپس مدل DEM تهیه شد. با وارد کردن مقادیر بارندگی و نوع کاربري اراضی منطقه مقادیر حداکثر سیلاب حوزه آق لاقان چاي - نیر چاي - به دو روش استدلالی و SCS با استفاده از نرم افزار WMS برآورد و مورد مقایسه قرار گرفت. مقادیر خطاي نسبی و ریشه میانگین مربعات خطا نیز به ترتیب 7/1 درصد و 0/58 متر مکعب می باشد. با مقایسه خطاهاي دو روش مذکور نتیجه می شود که روش SCS در حوزه آق لاقان چاي نتایج واقع بینانه اي ارائه می کند.
-1 مقدمه
مهار آبهاي سطحی به منظور استحصال و کنترل اثرات مخرب سیل انجام می پذیرد و اهمیت آن به نحوي است که یکی از مهمترین اهداف و سیاست گذاري هاي کلان در هرکشور را شامل می شود و سرمایه گذاري هنگفتی را هر ساله به خود اختصاص می دهد. کشورما که یکی از سیل خیز ترین کشورهاي جهان به شمار می آید نیز از این قاعده مستثنی نیست.
از آنجایی که علوم مربوط به حوزه آب گستره بسیار وسیع ومتنوعی را شامل می شود و یکی از علوم نوین درکشور ما محسوب می گردد ، به طوري که بازه زمانی کمتر از 60 سال را در بر می گیرد تا چند دهه اخیر مطالعات چندانی بر روي حوزه هاي آبریز در کشور صورت نگرفته بود ولی از دهه هاي اخیر که اهمیت این مطالعات توسط مدیران برنامه ریزي درك گردیده،شتاب مطالعاتی مناسبی را به خود گرفته است.[1]
وراراکامتورن - 1994 - با استفاده از مدل Hec1 و سامانه اطلاعات جغرافیائی GIS، اثرات تغییر کاربري اراضی بالا دست حوزه آبخیز را روي الگوي سیلاب در نواحی پایین دست حوزه مورد ارزیابی قرار داد . در این بررسی 5 متغیر به عنوان ورودي به سیستم استفاده گردید که شامل بارش ، میزان نفوذ، رواناب سطحی ، مساحت حوزه و عوامل روندیابی سیل بودند .
شبیه سازي هیدروگراف هاي سیل در گذشته و در آینده با کاهش و افزایش سطح جنگلهاي حوزه نشان داد که با کاهش مساحت جنگل،رواناب حوزه اصلی و زیر حوزه ها بیشتر شده ولذا تغییرات کاربري اراضی در بالادست حوزه در بالا آمدن تراز سیل در پائین دست حوزه نقش اساسی دارد]٣.[ پور کاظمی و همکاران - 1387 - ارزیابی و واسنجی مدل WMS/HEC-HMS را در حوزه آبریز کامه بررسی کرده اند.
در این تحقیق براي پیش بینی سیلاب حاصل از بارش حوزه آبریز کامه در نرم افزار WMS ، مدل HEC-HMS انتخاب شد و سپس جهت کالیبره کردن مدل چهار رگبار مشاهده اي درمحدوده مورد مطالعه به همراه چهاررگبار مشاهده اي در محدوده مورد مطالعه به همراه چهارسیل همزمان در خروجی حوزه انتخاب شد، آنگاه با بهینه سازي پارامترهاي شماره منحنی، تلفات اولیه و زمان تأخیر براساس سه هیدروگراف مشاهده اي مدل واسنجی و با استفاده از هیدروگراف مشاهده اي دیگر ، مدل مورد ارزیابی قرار گرفت.
نتایج نشان از برازش مناسب دبی اوج هیدروگرافهاي مشاهده اي و هیدروگرافهاي شبیه سازي شده دارد و اختلاف زمانی در رسیدن به اوج مساوي یا کمتر از نیم ساعت است ]٢.[ هدف از این تحقیق استخراج هیدروگراف هاي سیل با دوره هاي بازگشت 2، 5 ، 10، 25، 50 و 100 سال، تعیین حداکثر دبی شبیه سازي شده در هر دوره بازگشت از هیدروگرافهاي سیل و سپس مقایسه آن با مقادیر اندازه گیري شده می باشد.
-2 مواد و روشها
-1-2 موقعیت جغرافیایی حوزه مورد مطالعه
حوزه ي آبخیز آق لاقان چاي با مساحت 16480/77 هکتار در استانهاي اردبیل و آذربایجانشرقی قرار گرفته و از نظر موقعیت جغرافیایی بین 218074/299 تا 237909/374 طول شرقی و 4212269/19 تا 4238183/56 عرض شمالی واقع شده است. حداکثر ارتفاع حوزه 4560 متر - قله سبلان - و حداقل ارتفاع در خروجی برابر 1610 متر از سطح دریا می باشد. مراکز جمعیتی حوزه عبارتست ازروستاهاي قره تپه ، ویرثق ، بوران، گدگه، ایرنجی، سرخاب، گوگرجین، لاي، صندوقلو و بخشهایی از شهرستان نیر - شکل . - 1
-2-2 روش کار
مراحل انجام کار در نرم افزار WMS جهت مدل سازي حوزه مورد بررسی به شرح ذیل انجام شد
-1 تهیه نقشه هاي توپوگرافی
-2 انجام تحلیلهاي لازم بر روي نقشه توپوگرافی و تهیه مدلهاي 1TINو-3DEM2تهیه مدل TOPAZ محدود طرح و ترسیم شبکه آبراهه ها
-4 تعیین نقاط خروجی - نقاط تمرکز - حزوه ها و مشخص کردن حدود حوزه ها
-5تعیین روش برآورد سیلاب و ترسیم هیدروگراف سیل متناسب با آن روش در این تحقیق نتایج شبیهسازيها در مراحل واسنجی و اعتبارسنجی مدل با شاخصهاي، RMSE - خطاي مربعات میانگین ریشه - و RE - خطاي نسبی - مورد ارزیابی قرار گرفت.
-3 نتایج
-3-1 تهیه نقشه DEM و شیب حوزه و خصوصیلت فیزیوگرافی آن
پس از تهیه نقشه هاي دیجیت شده توپوگرافی استان در فرمت DWG ، نقشه ارتفاعی مدل DEM و شیب حوزه ترسیم گردید. در این تحقیق جهت ترسیم مدل DEM و نقشه شیب حوزه از کارایی بالاي نرم افزار ARCGIS9/3 استفاده شده است. نقشه DEM و شیب حوزه در شکل شماره 2 نشان داده شده است. در جدول شماره 1 نیز خصوصیات فیزیوگرافی حوزه آبخیزآق لاقان چاي آورده شده است.
حوزه مورد مطالعه یک حوزه کوچک تا متوسط می باشد. همچنین مقایسه قطر دایره هم سطح با طول کل حوزه و طول بزرگترین آبراهه نشان می دهد که حوزه مورد بررسی یک حوزه تقریبا کشیده می باشد که در عکس العمل آن در ایجاد سیلاب در مواقع بارندگی می تواند کند باشد. محاسبات مربوط به زمان تمرکز حوزه نشان داد که روش برانسی ویلیامز مقدار زمان تمرکز را بسیار بیشتر از روش هاي دیگر تخمین زده است. مقادیر زمان تمرکز حوزه در جدول 2 آورده شده است. سه روش دیگر شامل کرپیچ، کالیفرنیا و چاو مقادیر نزیک به هم را ارائه داده اند که نتایج سه روش ذکر شده نسبت به مقدار واقعی نزدیکتر از روشبرانسی ویلیامز می باشد.
