بخشی از مقاله
چکیده
در سالهای گذشته بارندگی شدید درمنطقه مرغک در بالادست سد بازفت خسارات جبران ناپذیری به بار آورده است. رودخانه های فصلی ونیمه فصلی در اثر این بارش ها، فعال شده و به دلیل عدم شناخت کافی ازآنها و رژیم آبدهی شان،باعث بروز خسارت پیش بینی نشده ای گردیده است، درحالی که در صورت شناخت و برآورد شرایط رودخانه، امکان مدیریت و کنترل سیلاب ها وجود خواهد داشت.
از طرفی سیلابهای این رودخانه بسیار ناگهانی و دارای پیک بالایی می باشد.به نظر می رسد کنترل و مدیریت آن اهمیت بالایی داشته باشد. لذا اطلاع از میزان حجم سیلاب، پیش بینی زمان وقوع و مقدار پیک جهت برنامه ریزی و مدیریت سیلاب و پایین دست بسیار مورد نیاز می باشد. بر این اساس با استفاده از مدل بارش رواناب HEC- HMS و روش اشنایدر اقدام به کالیبراسیون آمار رواناب بر میزان آمار بارش واقعی نمودیم .با بررسی چندین نمونه سیلاب رخ داده در سالهای گذشته میزان رواناب محاسباتی و مشاهداتی مقایسه گردید و بهترین پارامترها جهت نفوذپذیری اولیه و نهایی خاک زمان تمرکز حوضه محاسبه گردید.
زمان پیک هیدروگراف واحد tp پارامتر نخست می باشد که در نرم افزار HEC- HMS به صورت دستی وارد گردید تا پس از تکرار و اجرای برنامه سیلابهای مشاهداتی و محاسباتی دارای کمترین اختلاف با یکدیگر گردند. پارامتر دیگر Cp نیز از کالیبراسیون حوضه های دارای آمار اندازه گیری دبی بدست می آید. پارامترهای نفوذ پذیری نیز به دو بخش نفوذ اولیه و نفوذ ثابت ثانویه تقسیم گردید. lnitial loss میزان نفوذ اولیه است که از میزان بارندگی اولیه کسر می گردد و سهم نشت بارش در زمین می باشد. همچنین برای بقیه ساعات نیز به ازای بارش، یک میزان نفوذ ثابت constant rate در نظر گرفته شده است.این دو عدد نیز به مانند دیگر پارامترها با کالیبراسیون محاسبه شده است
مقدمه
ایستگاه هیدرومتری مرغک به طول چغرافیایی 50.28 و عرض جغرافیایی 31.39 می باشد و ارتفاع این ایستگاه 860 متر از سطح دریا قرار دارد در کنار روستایی به همین نام قرارگرفته است تجهیزات آن شامل اشل، لیمینیگراف و پل تلفریک می باشد و مساحت حوضه آبریز رودخانه بازفت تا ایستگاه آبسنجی 2355 کیلومتر مربع می باشد. از سال 1349 آمار برداری در آن صورت گرفته است و کیفیت آمار برداری آن متوسط ارزیابی می شود.
آب بازفت از کوههای کوهرنگ ،گله سکا ،کوره،شنگی ،تاراز سرچشمه ودر مسیری به سمت جنوب شرقی، آب شنگی ،آب تشنوی وآب چناری را دریافت می نماید ودر حوالی دهستان کبوسی با آب بازفت تلاقی می نماید . از طرف دیگر شاخه دیگر بنام آب منج که روانآب حاصل از اطراف مناطق اردکان را جمع آوری می نماید به این رودخانه میپیوندد. رودخانه چله خانه ورودخانه خان میرزا تشکیل رودخانه لردگان را داده که با اضافه شدن روانآب های طول مسیر بنام رودخانه منج وارد کارون ، قبل از اتصال با شاخه خرسان می گردد.
لازم به ذکر است ساختگاه سد کارون چهار در 4 کیلومتری محل تلاقی بازفت و کارون می باشد و رودخانه منج 500 متر پس از محل سد به رودخانه ملحق می گردد. این روداز ارتفاعات شمال شرقیِ زردکوه ارتفاعات شمال غربیِ کوههای تاراز سرچشمه میگیرد، به طرف جنوب شرقی جریان مییابد و پس از گذشتن از دره عمیقی از دهستان بازفت، وارد دهستان میانکوه میشود و در کنار ایستگاه آب سنجی مرغک، نزدیککَرِسْتانْآبادی، به کارون میریزد .
-1 رودخانه بازفت- ایستگاه آبسنجی مرغک
این ایستگاه بر روی رودخانه بازفت و در کنار روستایی به همین نام قرارگرفته است تجهیزات آن شامل اشل، لیمینیگراف و پل تلفریک می باشد و مساحت حوضه آبریز رودخانه بازفت تا ایستگاه آبسنجی 2355 کیلومتر مربع می باشد. از سال 1349 آمار برداری در آن صورت گرفته است و کیفیت آمار برداری آن متوسط ارزیابی می شود.
-2 خصوصیات فیزیوگرافی حوضه آبریز محور سد
سد با ظرفیت 450 میلیون متر مکعب قادر به تولید سالیانه انرژی بالغ بر 750 گیگاوات ساعت خواهد بود. مساحت حوضه آبریز آن به 2285 کیلومتر مربع میرسد. رود بازفت، به طول 162 کیلومتر در استان چهارمحال و بختیاری جریان دارد .
-3 سیستم مدلسازی هیدرولوژیک HEC- HMS
سیستم مدلسازی هیدرولوژیک HEC- HMS متعلق به گروه مهندسان ارتش آمریکا بوده وبرای شبیه سازی بارش-رواناب که جایگزین نرم افزار HEC- 1 شده ، به کار می رود.این نرم افزار علاوه بر HEC- 1 در علوم رایانه ومهندسی هیدرولوژی دستاورد مهمی محسوب می شود. محصولی از برنامه توسعه و تحقیق مهندسی هیدرولوژی شرکت رسته عمران شهری می باشد.
این برنامه قابلیت های بیشتری نسبت به نرم افزار HEC- 1 در شبیه سازی وروند یابی سیلاب دارا می باشد. قابلیت هایی نظیر شبیه سازی ذوب برف ، آنالیز دوره بازگشت سیلاب ها ،ساختار خروجی مخزن وشکست سد جهت اضافه شدن به نرم افزار HEC- HMS در دست بررسی می باشد اما هنوز به تثبیت نرسیده است. قابلیت تحلیل خسارت ناشی از سیل در نرم افزار HEC- 1 در این مقوله نمی گنجد وبه طور جداگانه توسط نرم افزار HEC- MDA بررسی می شود.چند قابلیت مهم وجدید در این برنامه موجود است که در HEC- 1 نیست که این موارد عباتند از: شبیه سازی هیدروگراف پیوسته سیلاب در مدت زمان طولانی ومحاسبه جریان پخش شده با استفاده از ترسیم شبکه سلولی شبیه سازی شده حوزه آبریز .[2]
-4 شبیه سازی بارش - رواناب
زمان مورد نیاز شبیه سازی بارش رواناب از طریق کنترل خصوصیات پروژه انجام می شود. کنترل خصوصیات ، روز وزمان شروع و پایان و زمان مورد نیاز محاسبات را در بر می گیرد.محاسبات یک جزء بوسیله ترکیب مدل حوزه آبریز،مدل هواشناسی وکنترل خصوصیات بدست می آید. گزینه های اجرائی شامل بارش یا نسبت جریان بوده که توان نگهداری کلیه حالات حوزه در یک نقطه و آغاز شبیه سازی حالت های ذخیره شده را دارد.
نتایج محاسبات در یک مدل شماتیک از حوزه آبریز قابل مشاهده می باشد. جداول جمع بندی اطلاعات مربوط به پیک سیلاب و حجم کلی سیلاب در نرم افزار موجود است. جداول داده های تاریخی و نمودار ها برای اجزاء مختلف شبیه سازی در دسترس می باشند. نمودارها و جداول بوسیله پرینترهای متفاوت قابل چاپ می باشند.
-5 تخمین پارامترها
بسیاری از پارامترها برای روش های مختلف شبیه سازی در زیر حوزه ها و اجزاء سیلاب ها به صورت خودکار جهت بهینه کردن تابع هدف بوسیله کاربرتخمین زده می شوند. سیلاب های مشاهده شده،باید برای بهینه نمودن اجرای شبیه سازی شده در دسترس باشند. پارامتر ها در هر جزء سیلاب مشاهده شده بالادست قابل تخمین زدن هستند. چهار روش اصلی و اساسی برای همسو نمودن بین نتایج محاسباتی و سیلاب های مشاهده شده وجود دارد. [3] در این مقاله از روش هیدروگراف واحد اشنایدر استفاده شده است.
-6 بررسی حوضه مرغک در مدل HEC- HMS
عملیات بارش رواناب با استفاده از روش اشنایدر انجام پذیرفت.
1-6 هیدروگراف واحد اشنایدر
این روش بر اساس مطالعاتی که در منطقه کوهستانی آپالاچی و برای حوضه هایی به وسعت 10 تا 10000 مایل مربع 30 - تا 300000 کیلومتر مربع - انجام شده توسط اشنایدر در سال 1938 ارائه شده است.
