فرمت word : دانلود پایان نامه رشته کشاورزی : ارزیابی روابط تجربی برآورد ارتفاع رواناب در حوزه آبخیز بختگان

با عنوان : ارزیابی روابط تجربی برآورد ارتفاع رواناب در حوزه آبخیز بختگان

در ادامه مطلب می توانید تکه هایی از ابتدای این پایان نامه را بخوانید

و در صورت نیاز به متن کامل آن می توانید از لینک پرداخت و دانلود آنی برای خرید این پایان نامه اقدام نمائید.

دانشگاه آزاد اسلامی

شما می توانید مطالب مشابه این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید                     

واحد ارسنجان

دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی

 گرایش: آبخیزداری

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد (M.Sc)

  عنوان کامل پایان نامه کارشناسی ارشد:

 ارزیابی روابط تجربی برآورد ارتفاع رواناب در حوزه آبخیز بختگان

  استاد راهنما:

دکتر علی فرزادیان

  استاد مشاور:

دکتر محمدرضا نیک منش

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده درج نمی گردد

تکه هایی از متن به عنوان نمونه : (ممکن می باشد هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود اما در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل می باشد)

چکیده

يكي از عوامل اساسي در طراحي و تعيين نوع سازه هاي حفاظت خاك و آبخيزداري، برآورد ارتفاع رواناب در كل يك حوضه آبخيز می باشد. روش هاي تجربي متعددي براي محاسبه ارتفاع رواناب سالانه حوضه هاي آبخيز ارائه شده می باشد. در این پژوهش 8 روش تجربی برآورد رواناب مانند كتاين، انجمن تحقيقات كشاورزي هندوستان، جاستين، سازمان جهانی هواشناسی، دپارتمان آبیاری هندوستان، خوزلا و دهلي و راجستان در حوزه آبخیز بختگان واقع در استان فارس محاسبه گرديد.

پس از مطالعه روابط تجربی برآورد رواناب و مقايسه نتايج حاصله از مدل هاي تجربي با مقادير اندازه گيري شده توسط ايستگاه آب سنجي موجود در حوضه، در اكثر حوزه ها روش های دپارتمان آبیاری هند، دهلی، کوتاین و جاستین نتایج دقیق تری می دهند.

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را در شماره بندی انتهای صفحه بخوانید              

 کلمات کلیدی: دریاچه بختگان، روابط تجربی، رواناب

 فصل اول

 مقدمه و کلیات

1-1- مقدمه

رواناب سطحی به آن قسمت از بارندگی اطلاق می گردد که در روی زمین به طرف آبراهه‌ها، دریاچه‌ها یا دریاها به جریان می‌افتد. طراحی کانال­ها یا سازه‌هایی که بتوانند جریان­های آب سطحی را از خود عبور دهند، مستلزم تعیین حداکثر دبی رواناب، حجم رواناب، حجم آب جاری شده و نیز توزیع زمانی دبی آب می باشد. عوامل موثر بر رواناب را می توان به عوامل مربوط به بارندگی و عوامل مربوط به حوضه آبخیز تقسیم نمود. عوامل بارندگی عبارتند از: مدت بارندگی و شدت توزیع بارندگی. عوامل حوضه آبخیز عبارتند از: اندازه و شکل حوضه، جهت حوضه، پستی و بلندی، وضعیت زمین شناسی و پوشش گیاهی سطح حوضه.

برآورد و تعيين مشخصات رواناب حوضه هاي آبخيز علاوه بر اينكه امكان بهره گیری بهينه از منابع آب و برنامه­ريزي براي كارهاي آبخيزداري در آينده را مي دهد، در طراحي سازه هاي آبي كه بر روي رودخانه ها و مجاري طبيعي احداث مي شوند، از اهميت فوق العاده اي برخوردار می باشد. بنابراين برآورد دقيق آن حائز اهميت خاصي می باشد. ولي اشكال اساسی ناشي از فقدان آمار كافي و نتيجتاً اشكال در ارزيابي مقدار آن
مي باشد. از روش هاي تعيين مشخصات رواناب حوضه مي توان به روش هاي تجربي تصریح نمود كه در عين سادگي از دقت نسبتاً مناسبي نيز برخوردار هستند. هدف از انجام اين تحقيق به كار بستن مدل هاي تجربي متعدد و انتخاب روش مناسب برآورد رواناب سالانه رودخانه ها و آبراهه ها در يك حوضه آبخيز منتخب واقع در منطقه اي با اقليم نيمه خشك مي باشد. بعلاوه اين روش مي تواند براي محاسبه رواناب حوضه هاي آبخيز مجاور با شرايط اقليمي مشابه مورد بهره گیری قرار گيرد. البته كاربرد چنين فرمول­هايي بدون در نظر داشتن شرايط خاص منطقه اي از قبيل آب و هوا، ابعاد، فيزيوگرافي، مرفولوژي و غيره خالي از اشكال نخواهد بود. لذا آغاز بايد مطالعات مرتبط به گونه كامل انجام شده، سپس با بهره گیری از نتايج حاصله مدل­هاي تجربي قابل كاربرد در اين مناطق را برگزيد. ضمنا براي بهره گیری از فرمول هاي تجربي بايستي از ضرايب خاصي بهره گیری گردد كه در اكثر موارد تعيين آنها مشكل و به قضاوت­هاي علمي و تجربه مطالعات صحرايي ارتباط پيدا مي كند. در نتيجه جهت دستيابي به نتايج دقيق تر انجام بازديدهاي صحرايي اجتناب ناپذير خواهد بود.

 

1-2- فرضیه ها

1- روابط تجربی برآورد رواناب قابل کاربرد در حوزه آبخیز بختگان می باشد.

2- با افزایش مساحت دقتهای روش های مختلف با یکدیگر فرق می کنند.

3- ارتباط انتخاب شده براي حوزه هاي فاقد آمار قابل بهره گیری مي باشد.

 

1-3- مواد و روش ها

   آغاز مطالعه سوابق طرح و سپس کار روی موضوع اصلی پایان نامه مورد نظر می باشد.

بهره گیری از مدل هاي تجربي به مقصود برآورد رواناب سالانه در حوضه هاي آبخيز مناطق خشك و نيمه خشك كه اکثراً فاقد ايستگاه هاي آبسنجي مي باشد از ديرباز در مطالعات هيدرولوژي مورد توصيه قرار گرفته می باشد. البته كارايي ومناسبت اين روش ها در مناطق جغرافيايي مختلف منوط به دستيابي به اطلاعات مورد نياز و آزمون هاي مربوطه مي­باشد.

بدين ­مقصود پس از تعيين موقعيت و مشخصات منطقه مورد مطالعه که شامل حوزه آبخیز بختگان استان فارس مي باشد. مطالعات کتابخانه­ای، تهیه نقشه­های مورد نیاز، بازدید از ایستگاه­های هیدرومتری و کنترل میزان دقت ثبت داده­ها اقدام به جمع آوري داده هاي مورد نیاز نموده و کيفيت آنها با آزمون هاي مختلف بررسي شده و داده هاي پرت از فرايند تحقيق حذف مي شوند. سپس يک دوره اماري مشترک تعيين شده و نقايص آماري در طي اين دوره توسط نرم افزارهاي SPSS و Excel بازسازي مي­گردند. سپس نسبت به بکارگیری روابط تجربی انتخاب شده (كتاين، انجمن تحقيقات كشاورزي هندوستان، جاستين، سازمان جهانی هواشناسی، دپارتمان آبیاری هندوستان، خوزلا و دو روش در زیر حوزه های هند) به برآورد رواناب اقدام می گردد. مدل­ها با بهره گیری از روش هاي ارزيابي (متوسط اختلاف، بیاس[1] و جذر میانگین مربع خطا) با يكديگر و داده های مشاهداتی مقايسه مي­گردند. بعد از واکاوی نتایج حاصل از مدل­ها بهترین مدل با در نظر داشتن خطای ایجاد شده به وسیله هر مدل در حوزه آبخیز بختگان انتخاب می­گردد.

1مطالعه منابع

2- جمع آوری اطلاعات و آمار دبی روزانه، بارش روزانه، نقشه­های رقومی زیر حوزه­ها، توپوگرافی و آبراهه­ها

3- انتخاب ايستگاه­هاي مناسب از لحاظ پراكنش جغرافيائي و مناسب بودن آمار .

4- استخراج دبی متوسط سالیانه در هر ایستگاه

5- انتخاب طول دوره آماری مناسب و باز سازی نواقص آماری.

6- استخراج خصوصیات فیزیوگرافی و اقلیمی جهت برآورد رواناب

7- بکارگیری روابط تجربی (كتاين، انجمن تحقيقات كشاورزي هندوستان، جاستين، سازمان جهانی هواشناسی، دپارتمان آبیاری هندوستان، خوزلا و دو روش در زیر حوزه در هند) برای برآورد رواناب

8- مقایسه رواناب مشاهداتی و برآوردی

9- انتخاب روابط تجربی مناسب با بهره گیری از معیارهای ارزیابی در حوزه آبخیز بختگان

10- بحث و نتیجه گیری

1-4- اهداف پژوهش

در اين تحقيق نتايج حاصله از مدل­هاي تجربي با مقادير اندازه­گيري شده توسط ايستگاه­هاي آب سنجي موجود در حوضه، 8 روش تجربی برآورد رواناب مانند كتاين، انجمن تحقيقات كشاورزي هندوستان، جاستين، سازمان جهانی هواشناسی، دپارتمان آبیاری هندوستان، خوزلا و دو روش در زیر حوزه­هائی در هند در حوزه آبخیز بختگان واقع در استان فارس مورد ارزیابی قرار می گیرد.

  • بررسي روابط تجربی برآورد رواناب در حوزه آبخیز بختگان
  • ارزیابی روابط تجربی برآورد رواناب و انتخاب مناسب ترین روش
  • ارائه روش مناسب جهت برآورد رواناب در حوزه های آبخیز فاقد آمار با شرایط مشابه حوزه دارای آمار

فصل دوم

 مطالعه منابع

2-1- مطالعات انجام شده در ایران

فتح زاده (1378) در روش جدید برآورد بیلان آبی در مناطق خشک از طریق تغییر در نحوه کاربری فرمول های تجربی به این نتیجه رسید که رواناب برآورد شده از طریق فرمول­های تورک شبکه­ای و تورک نواری بیشترین مقدار نزدیکی با مقدار رواناب نظاره شده ای از ایستگاه هیدرومتری را دارند و کاربرد فرمول­های کلاسیک تورک و کوتاین در مناطق خشک خطاهای بزرگی را به دنبال خواهد داشت.

كلانتري و بذرافکن(1382) روش هاي تجربي برآورد رواناب سالانه را در حوضه آبخيز رود زرد بررسي کردند. در اين تحقيق روش هاي تجربي برآورد رواناب كه شامل روش كتاين، انجمن تحقيقات كشاورزي هندوستان ، جاستين و روش مقايسه­اي می باشد، در حوضه رود زرد مورد بررسي قرار گرفت و با اعمال ضرايب جداگانه، روش هاي مذكور كاليبره شده اند و جهت برآورد رواناب سالانه مورد بهره گیری قرار گرفت.

مهدوی و آذرخشی(1383) در تعیین مدل بیلان آبی مناسب ماهانه در حوزه­های آبخیز کوچک کشور(استان آذربایجان شرقی و شمال خراسان) به این نتیجه رسیدند که مدل بیلان آبی ماهانه در بیش از 70 درصد موارد به خوبی میتواند رواناب ماهانه را شبیه سازی کند. این نتیجه با سایر نتایج به دست آمده در سایر نقاط جهان قابل مقایسه می باشد و تایید می­کند که یکی از روش های مناسب برای بازسازی آمار مدل­های بیلان آبی ماهانه هستند.

داوودی راد(1385) روابط تجربی برآورد ارتفاع رواناب را در حوزه آبخیز دریاچه نمک ارزیابی نمود. در این پژوهش کارایی روابط تجربی تورک، کوتاین، ایکار، جاستین، خوزلا و لسی تعیین گردید. نتایج این پژوهش نشان داد که روش های ایکار، کوتاین، جاستین و تورک به ترتیب از صحت بیشتری برخور دارند و با افزایش مساحت از دقت روش ایکار کاسته و در مساحت­های زیاد روش لسی دقت بیشتری دارد.

اکبر پور و همکاران (1385) در به کارگیری روابط تجربی در تخمین رواناب سالیانه رودخانه ها در مناطق خشک و نیمه خشک به این نتیجه دست یافتند که ارتباط لیسی از قابلیت بهتری در تخمین رواناب سالیانه برخوردار می­باشد این نتیجه همچنین می­تواند موید این مطلب باشد که در مناطق خشک و نیمه خشک بارشهایی با شدت زیاد و تداوم کوتاه باعث طغیان رودخانه ها می شوند که این عامل در ارتباط لیسی به خوبی لحاظ شده می باشد.

شاهي نژاد و همکاران (1385) روش هاي تجربي رواناب را در حوضه آبخيز كوثر مقايسه کردند. در اين تحقيق روابط تجربي موجود مانند ايكار، جاستين، تورك، كوتاين و ليسي مورد مقايسه و ارزيابي قرار گرفت و در نهايت روش ليسي به عنوان مناسب­ترين روش محاسبه ضريب رواناب انتخاب گرديد.

گلپايگاني و همکاران (1386) ارتفاع و دبي اوج رواناب در دوره بازگشت هاي مختلف براي حوزه آبخيز بالاده سعيد آباد از زير حوزه هاي آبخيز تجن را با بهره گیری از روش هاي استدلالي و شماره منحني برآورد کردند. مقادير برآورد شده با روش شماره منحني در مقايسه با مقادير به دست آمده با روش استدلالي كمتر می باشد كه علت اصلي آن تاثير نگهداشت اوليه، كه در روش شماره منحني به آن توجه مي­گردد، بود. اين كاهش در دوره بازگشت­هاي پايين 2 و 5 و 10 و 25 ساله چشمگيرتر از دوره بازگشتهاي بالا 50 و 100 سال بود.

شاه محمدی حیدری و پنجکه (1387) روابط تجربی تخمین هرز آب سالانه در حوضه­های آبخیز دشت خوزستان را واسنجی کردند و به این نتیجه رسیدند که ضرایب روش جاستین 63/0، روش موسسه علوم زراعی هندوستان67/4 و کتاین 06/2 می­باشد. بدین ترتیب در سطح اعتماد 90درصد هر سه روش و در سطح اعتماد 95 درصد روش موسسه علوم زراعی هندوستان جهت بهره گیری توصیه گردید.

عبدي و همکاران (1388) مناسب‌ترين روش تجربي برآورد رواناب سالانه در حوزه آبخيز سانيج واقع در استان يزد را تعیین کردند. نتايج حاصل از آزمون روش هاي مختلف برآورد رواناب در مناطق خشك كه تحت تاثير خشكسالي مي‌باشد نشان داد روش خوزلا مناسب‌ترين روش برآورد رواناب مي‌باشد.

غفراني (1388) كاربرد مدل­هاي تجربي به مقصود محاسبه رواناب را در حوزه آبخيز رودخانه زهره مطالعه کردند. به مقصود بدست آوردن رواناب، به تفكيك كوه و دشت هر محدوده مدل­هاي مختلف تجربي بكار گرفته گردید و از ميان آنها مدل تجربي جاستين انتخاب گرديد.

احمدی و همکاران (1389) در تعیین مناسب ترین روش تجربی برآورد رواناب سالانه در حوزه­های فاقد آمار غرب گلستان در حوزه آبخیز وطنا به این نتیجه رسیدند که مقادیر حجم رواناب سالانه محاسبه شده در هر یک از روش های تجربی با مقادیر اندازه­گیری شده در نقطه خروجی حوزه تفاوت زیاد بین روش کوتاین و لانگبین اصلاح شده با مقدار اندازه­گیری شده می­باشد در حالی که مقادیر محاسبه شده از روش تورک نتایج بهتری را نسبت به سایر روش ها نشان می­دهد.

فتح­زاده و همکاران (1389) مناسب ترین روش برآورد رواناب سالانه در مناطق خشک و نیمه خشک استان یزد را تعیین کردند و نتیجه بدست آمده نشان داد که ارتباط سازمان هواشناسی جهانی به دلیل داشتن بیشترین همبستگی با رواناب نظاره شده مناسب ترین روش می­باشد. پس می­توان از این روش جهت محاسبه روش رواناب در مناطق خشک ونیمه خشک بهره گیری نمود.

اسمعلی و سمیعی (1390) روش های تجربی برآورد رواناب را در حوزه آبخیز تنگ خسویه در استان فارس ارزیابی نمودند. در این پژوهش 6 روش تجربی برآورد رواناب مانند كتاين، انجمن تحقيقات كشاورزي هندوستان، جاستين، سازمان جهانی هواشناسی، دپارتمان آبیاری هندوستان محاسبه گردید. پس از مطالعه روابط تجربی برآورد رواناب و مقايسه نتايج حاصله از مدل­هاي تجربي با مقادير اندازه­گيري شده توسط ايستگاه آب سنجي موجود در حوضه، روش پيشنهاد شده توسط انجمن تحقیقات کشاورزی هندوستان جهت برآورد رواناب سالانه در حوضه مزبور مناسب­تر تشخيص داده گردید.

اسدي و سمیعی(1390) روش های تجربی برآورد رواناب را در حوزه آبخیز بند بهمن در استان فارس ارزیابی نمودند. در این پژوهش 6 روش تجربی برآورد رواناب مانند كتاين، موسسه زراعی هند[2]، جاستین، سازمان جهانی هواشناسی، دپارتمان آبیاري هندوستان و خوزلا محاسبه گردید.

پس از مطالعه روابط تجربی برآورد رواناب و مقايسه نتايج حاصله از مدل­هاي تجربي با مقادير اندازه­گيري شده توسط ايستگاه آب­سنجي موجود در حوضه، روش پيشنهاد شده توسط موسسه زراعی هند جهت برآورد رواناب سالانه در حوضه مزبور مناسب­تر تشخيص داده گردید.

 2-2- مطالعات انجام شده در خارج از کشور

تعداد مطالعات انجام شده در خصوص ارزیابی روابط تجربی در خارج از کشور محدود می­باشد و گاهاً محدود به منطقه مورد مطالعه می­باشد، با اینحال در ذیل مطالعاتی که در خصوص برآورد رواناب صورت پذیرفته ذکر می گردد. جاستين تحقيقات گسترده­اي برروي ارتباط بين ميزان بارندگي و رواناب سالانه، تعداد زيادي حوضه آبخيز در شرايط آب و هوايي مختلف بعمل آورده و نتايج خود را به صورت فرمول عمومي ارائه نمود (وارشنی[3]،1979).

انجمن تحقيقات كشاورزي هندوستان[4] براساس نتايچ بدست آمده از بررسي ميزان رواناب سالانه ١٧ حوضه آبخيز واقع در منطقه نيلگيري ارتباط­ای را ارائه نمود (موتجا[5]، 1986).

ليسي دانشمند هندي بر اساس بررسي­هايي كه در چندين حوضه بعمل آورد ارتباط­ای را جهت برآورد رواناب سالانه ارائه نمود(گپتا[6]، 1992).

سازمان هواشناسي جهاني[7] (1994) این روش را در مناطق خشك و بياباني ايالات متحده امريكا انجام پذيرفته توصیه نمود و بنابر توصيه سازمان هواشناسي جهاني براي ساير مناطق مشابه دنيا قابل بهره گیری
مي­باشد. به عبارت ديگر اين روش براي مناطقي كه درجه حرارت متوسط ماهانه همواره بالاي صفر می باشد كاربرد دارد.

راگونات (1997) به ارتباط خوزلا تصریح نمود و چنین نتیجه می­گیرد که خوزلا داده­های درجه حرارت، بارندگی و رواناب را واکاوی نمود تا یک ارتباط تجربی بین رواناب و بارندگی به دست آورد. این فرمول روی تعداد زیادی از حوضه­ها در هند آزمایش گردید و نتایج خوبی را جهت محاسبه بیلان آب سالانه ارائه نمود.

آرنل[8] (1992) مدل­های موازنه آب ماهانه را با چهار مدل تجربی تحت اقالیم مختلف مطالعه نمود و اختلاف بین مدل ها را مقایسه نمود.

میلی[9] (1994) و میلی و ایگسون[10] (1987) نشان دادند که خصوصیات بارندگی نظیر شدت رگبار و فراوانی، بافت خاک، نوع پوشش گیاهی و تراکم پوشش و ژئومورفولوژی، فاکتورهای مهم کنترل کننده تغییرپذیری مکانی رواناب سالیانه می باشند (ولوک و مک کابی[11]، 1999).

فرماندز و پیزارو[12] (1994) برای مدل­هایی که یک ورودی را بعنوان ورودی برای میزان بارندگی و رواناب نیاز دارد، متوسط و واریانس ماهانه، ضرایب خود همبستگی و مومنتوم رتبه بالا از سری های واکنش که به بعنوان تابعی از سری های ورودی برآورد می گردد را پیدا کردند.

فرماندز و پیزارو (1996) مدل های تابع انتقال خطی (TF) با سری های بارندگی را بعنوان ورودی برای برآورد خصوصیات آماری سری های رواناب پیشنهاد کردند. روابط تجربی بر اساس اطلاعات آبخیزها در منطقه کوهستانی شیلی برای برآورد پارامترهای مدلهای TF با رتبه پائین[13] و بعضی خصوصیات آنها پیشنهاد گردید.

پی فیستر و همکاران[14] (2004) نشان دادند که تغییر کاربری به ویژه شهرسازی می تواند اثرات محلی
معنی­داری بر سیلابی شدن حوزه های کوچک در طی بارش­های محلی سنگین داشته باشد، اما هیچ شواهدی مبتنی بر اینکه تغییر کاربری می­تواند اثرات معنی داری بر جریان­های پیک در رودخانه­های بزرگ مژور و رااین[15] داشته باشد وجود ندارد. آنها دریافتند که تغییر کاربری تنها اثر خیلی کمی بر رژیم جریان در شاخه­های اصلی مژور و را این دارد. اما بیان نمود که برای حوزه­های با مقیاس متوسط تغییرات آینده در جریان­های پیک بستگی به تغییر در تنوع بارش­های شدید به همراه تغییر کاربری دارد (به نقل از انچین و همکاران[16] (2006)).

انچین و همکاران (2006) روابط رگرسیونی بین رواناب با بارندگی و درجه حرارت را برای 6 حوزه در شمال اروشیا[17] مستقر نمود. نتایج نشان داد که بارندگی بعنوان فاکتور مهم در تشکیل رواناب رودخانه، تحت شرایط اقلیمی اقیانوسی می باشد.

جونز[18] و همکاران (2006) حساسیت هیدرولوژیک پارامترهای مدل­های بارش رواناب SimHyd­[19] و AWBM­ و یک مدل تجربی Zhang01 را از طریق اندازه­گیری در درصد تغییر متوسط رواناب سالیانه، با تغییرات در تبخیر و تعرق پتانسیل و بارندگی را در 22 آبخیز در استرالیا که دامنه­ای از شرایط اقلیمی را در بر می­گیرد، را برآورد کردند. نتایج نشان داد که مدلها حساسیت­های مختلفی را به تغییرات در تبخیر و تعرق پتانسیل و بارندگی نشان می­دهند. مدل­های SimHyd، AWBM وZhang01 بترتیب، متوسط حساسیت 4/2 ،5/2 و 2/1 درصد تغییر در متوسط جریان سالیانه را برای یک درصد تغییر در متوسط بارش سالیانه نشان دادند. نتایج برای تغییر تبخیر و تعرق پتانسیل 5/-، 8/- و 1- درصد برای هر یک درصد افزایش در متوسط تبخیرو تعرق سالیانه هست. علی رغم این اختلافات، نتایج همبستگی­های مشابهی را برای آبخیزهای متعدد نشان داد. وقایع بارندگی بزرگ علاوه بر تغذیه آبخیز باعث ایجاد رواناب می­گردد و بارش­های سبک ممکن می باشد بدون مشارکت در جریان رودخانه، بطور کلی تبخیرو تعرق گردند.

تعداد صفحه :126

قیمت : شش هزار تومان

***

—-

پشتیبانی سایت :        ———-        serderehi@gmail.com