وبلاگ

استاد راهنما:
دکتر اباذر اسمعلی عوری
دکتر اردوان قربانی
 
تابستان 1390
 

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

فهرست مطالب

عنوان…………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ….صفحه

فصل اول: مقدمه و مروری بر تحقیقات كذشته

1-1- مقدمه………………………………….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………….2

1-2- هدف و ضرورت تحقیق………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………………………..5

1-3-. تعریف استحصال رواناب و اهمیت بررسی آن…………………………………………………………………………………..         6

1-4- مزایای بهره­گیری از سیستم­های استحصال آب………………………………… ……………………………………………………………………………..10

1-5- سیستم اطلاعات جغرافیایی GIS…………………………………………………………………………………………………… 11

1-5-1- تعریف GIS………………………………….. …………………………………………………………………………………………………………………………………12

1-5-2- مزایای استفاده از GIS……………………………………………………………………………………………………………….12

1-6- مرور منابع ………………………………………………………………………………………………………………………………………13

1-7- طبقه­بندی روش­های استحصال آب باران و سامانه سطوح آبگیر……………………………………………………16

1-8- انواع سازه­های استحصال آب ………………………………………………………………………………………………………….18

 

فصل دوم: مواد و روش تحقیق

2- مواد و روش تحقیق ……………………………………………………………………………………………………………………………21

2-1- منطقه مورد مطالعه ……………………………………………………………………………………………………………………….21

2-1-1- توپوگرافی و فیزیوگرافی ……………………………………………………………………………………………………………21

2-1-2- هوا و اقلیم­شناسی ……………………………………………………………………………………………………………………..21

2-2- روش تحقیق …………………………………………………………………………………………………………………………………..22

2-2-1- مطالعات کتابخانه­ای و اقدامات اولیه …………………………………………………………………………………………22

2-2-2- تهیه نقشه پارامترهای موثر در ایجاد رواناب ……………………………………………………………………………..23

 

2-2-2-1- خطوط توپوگرافی و تهیه نقشه DEM منطقه ……………………………………………………………………..23

2-2-2-2- نقشه ارتفاع از سطح دریا……………………………………………………………………………………………………….23

2-2-2-3- نقشه شیب………………………………………………………………………………………………………………………………24

2-2-2-4- نقشه جهت شیب ………………………………………………………………………………………………………………….25

2-2-2-5- تهیه و تکمیل نقشه همباران و همدما ………………………………………………………………………………….26

الف- بارش ………………………………………………………………………………………………………………………………………………..26

ب- رابطه ارتفاع- بارش و متوسط بارش منطقه ………………………………………………………………………………………27

ج- رژیم حراتی …………………………………………………………………………………………………………………………………………28

د- رابطه ارتفاع- درجه حرارت و میانگین دمای سالانه …………………………………………………………………………..28

2-2-3- مقدار بارندگی در دوره بازگشت­های مختلف …………………………………………………………………………….28

2-2-3-1- مقدار بارش ……………………………………………………………………………………………………………………………28

2-2-3-2- حداکثر بارش 24 ساعته ……………………………………………………………………………………………………….29

2-2-3-3- شدت بارندگی ………………………………………………………………………………………………………………………29

2-2-3-4- رابطه ارتفاع و شدت بارش……………………………………………………………………………………………………..30

2-2-4- شرح تیپ­های اراضی ………………………………………………………………………………………………………………….31

2-2-5- تهیه و تکمیل نقشه سنگ­شناسی و حساسیت سازند به فرسایش…………………………………………….31

2-2-5-1- چینه­شناسی واحدهای رسوبی حوزه آبخیز سمبورچای ……………………………………………………….31

2-2-5-1-1- نهشته­های قبل از کرتاسه …………………………………………………………………………………………………31

2-2-5-1-2- نهشته­های کرتاسه ……………………………………………………………………………………………………………32

2-2-5-1-3- نهشته­های پالئوسن- میوسن ……………………………………………………………………………………………32

2-2-5-1-4- نهشته­های الیگوسن- میوسن …………………………………………………………………………………………..32

2-2-5-1-5- نهشته­های کوارترنر …………………………………………………………………………………………………………..34

2-2-6- تعیین نفوذپذیری خاک ……………………………………………………………………………………………………………..34

2-2-7- گروه هیدرولوژیکی خاک ……………………………………………………………………………………………………………36

2-2-7-1- تعیین گروه­های اصلی خاک به روش SCS ………………………………………………………………………….36

2-2-8- تهیه نقشه شاخص پوشش گیاهی …………………………………………………………………………………………….37

2-2-9- نقشه نوع استفاده از اراضی ………………………………………………………………………………………………………..38

2-2-10- تقسیم­بندی حوزه به واحد­های هیدرولوژیکی و واحد کاری مناسب ……………………………………..38

2-2-11- تعیین مساحت حوزه آبخیز سمبورچای و واحدهای هیدرولوژیک آن …………………………………..39

2-2-12- رتبه­بندی آبراهه­های حوزه آبخیز ……………………………………………………………………………………………40

2-2-13- طول آبراهه اصلی …………………………………………………………………………………………………………………….41

2-2-14- تعیین ضریب شکل زیرحوزه­های مورد مطالعه………………………………………………………………………..41

2-2-15- تعیین رواناب حاصل از شدت بارش نیم ساعته و یک ساعته با دوره بازگشت 2 سال

و 10 سال ………………………………………………………………………………………………………………………………………………….41

2-2-16- برآورد مقادیر رواناب در هر یک از واحدهای هیدرولوژیک …………………………………………………….42

2-2-16-1- رابطه جاستین …………………………………………………………………………………………………………………….43

2-2-17- برآورد حجم رواناب فصلی و سالانه حوزه آبخیز سمبورچای…………………………………………………..44

2-2-18- محاسبه زمان تمرکز ………………………………………………………………………………………………………………..44

2-2-19- نیمرخ طولی آبراهه اصلی و شیب آبراهه اصلی حوزه………………………………………………………………46

2-2-20- برآورد دبی پیک سیلاب ………………………………………………………………………………………………………….46

2-3- بررسی صحت و دقت نقشه­ها …………………………………………………………………………………………………………47

2-4- تحلیل داده­ها…………………………………………………………………………………………………………………………………..47

2-4-1- مدل وزنی طبقه­بندی شده ………………………………………………………………………………………………………..47

2-4-2- روش مقایسه زوجی سلسله مراتبیAHP ………………………………………………………………………………….48

2-5- مکان­یابی عرصه­های مناسب استحصال رواناب ……………………………………………………………………………..51

2-6- مکان­یابی عرصه­های مناسب استحصال رواناب با استفاده از الگوی سطح منبع متغیر …………………51

 

فصل سوم: نتایج

3- نتایج تحقیق و بحث در مورد آنها ……………………………………………………………………………………………………..53

3-1- طبقه­بندی اقلیمی ………………………………………………………………………………………………………………………….53

3-2- نقشه پارامترهای موثر در ایجاد رواناب ………………………………………………………………………………………….53

3-3- مقدار بارندگی در دوره بازگشت­های مختلف …………………………………………………………………………………60

3-3-1- مقدار بارش ………………………………………………………………………………………………………………………………..60

3-3-2- حداکثر بارش 24 ساعته …………………………………………………………………………………………………………..60

3-3-3- شدت بارندگی …………………………………………………………………………………………………………………………….61

3-4- نتایج مطالعات شدت بارش …………………………………………………………………………………………………………….62

3-5- تیپ­های اراضی ……………………………………………………………………………………………………………………………….65

3-6- نقشه­های سنگ­شناسی و حساسیت سازندها به فرسایش ……………………………………………………………..65

3-7- نتایج مطالعات نفوذپذیری خاک …………………………………………………………………………………………………….67

3-8- تعیین گروه­های اصلی خاک به روش SCS …………………………………………………………………………………..71

3-9- نقشه شاخص پوشش گیاهی ………………………………………………………………………………………………………….72

3-10- نتایج بررسی واحدهای کاری مناسب ………………………………………………………………………………………….73

3-11- تهیه نقشه رواناب حاصل از شدت بارش نیم ساعته و یک ساعته با دوره بازگشت 2 سال و 10

سال و مقادیر آن در هر واحد هیدرولوژیکی …………………………………………………………………………………………….76

3-12- رواناب تولیدی از واحدهای هیدرولوژیکی …………………………………………………………………………………..78

3-13- زمان تمرکز ………………………………………………………………………………………………………………………………….80

3-14- دبی پیک سیلاب …………………………………………………………………………………………………………………………81

3-15- وزن­دهی به پارامترها …………………………………………………………………………………………………………………..82

3-16- معیار الویت­بندی داده­ها ……………………………………………………………………………………………………………….82

3-17- مکان­یابی عرصه­های مناسب برای استحصال رواناب …………………………………………………………………..85

3-18- حجم رواناب فصلی و سالانه حوزه آبخیز سمبور چای ………………………………………………………………..87

3-19- نقشه رواناب خالص تولیدی در منطقه ………………………………………………………………………………………89

 

فصل چهارم: بحث و نتیجه­گیری

4-1- بحث و نتیجه­گیری ………………………………………………………………………………………………………………………..91

4-2- محدودیت­های پژوهش……………………………………………………………………………………………………………………94

4-3- نتیجه­گیری کلی …………………………………………………………………………………………………………………………….95

4-5- پیشنهادات………………………………………………………………………………………………………………………………………..96

منابع …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………98

پیوست­ ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………103

 

 

فهرست اشکال

 عنوان اشکال…………………………………………………………………………………………………… صفحه

شکل 3-1: نقشه مدل رقومی ارتفاعی.. 54

شکل 3-2: نقشه کلاسه­بندی شیب… 55

شکل 3-3: نقشه کلاسه­بندی ارتفاعی.. 56

شکل 3-4: نقشه جهت طبقه بندی شده در 5 طبقه. 57

شکل 3-5: نقشه کاربری اراضی.. 58

شکل 3-6: نقشه مدل رقومی بارش…. 59

شکل3-7: نقشه طبقات بارش در 5 کلاس ………………………………………………………………………………………………59

شکل 3-8: نقشه مدل رقومی دمای متوسط سالانه. 60

شکل 3-9: نقشه طبقات دمایی در 3 کلاس ……………………………………………………………………………………………60

شکل 3-10: منحنی شدت- مدت- فراوانی ایستگاه برزند. 61

شکل 3-11: نقشه طبقات شدت بارش نیم ساعته با دوره بازگشت 2 سال الف… 62

شکل 3-12: نقشه کلاسه­بندی شدت بارش نیم ساعته با دوره بازگشت 2 سال شکل ب ……………………..62

شکل 3-13: نقشه طبقات شدت بارش یک ساعته با دوره بازگشت 2 سال الف… 63

شکل 3-14: نقشه کلاسه­بندی شدت بارش یک ساعته با دوره بازگشت 2 سال ب ………………………………63

شکل 3-15: نقشه طبقات شدت بارش نیم ساعته با دوره بازگشت 10 سال الف… 63

شکل 3-16: نقشه کلاسه­بندی شدت بارش نیم ساعته با دوره بازگشت 10 سال ب …………………………….63

شکل 3-17: نقشه طبقات شدت بارش یک ساعته با دوره بازگشت 10 سال الف… 64

شکل 3-18: نقشه کلاسه­بندی شدت بارش یک ساعته با دوره بازگشت 10 سال ب ……………………………64

شکل 3-19: نقشه سازند زمین شناسی حوزه آبخیز سمبورچای.. 67

شکل 3-20: منحنی تغییرات سرعت نفوذ نسبت به زمان.. 70

شکل 3-21: سرعت نفوذ طبقهبندی شده در حوزه آبخیز سمبورچای.. 71

شکل 3-22: نقشه گروهبندی هیدرولوژیکی خاک در حوزه آبخیز سمبورچای.. 72

شکل 3-23: نقشه مقادیر NDVI در حوزه آبخیز سمبورچای.. 73

شکل 3-24: نقشه زیر حوزهها و اطلاعات کلی حوزه آبخیز سمبورچای.. 74

شکل 3-25: نقشه رواناب حاصل از شدت بارش نیم ساعته با دوره بازگشت 2 سال شکل الف… 76

شکل 3-26: نقشه رواناب حاصل از شدت بارش یک ساعته با دوره بازگشت 2 سال شکل ب ………………76

شکل 3-27: نقشه رواناب حاصل از شدت بارش نیم ساعته با دوره بازگشت 10 سال شکل الف… 77

شکل 3-28: نقشه رواناب حاصل از شدت بارش یک ساعته با دوره بازگشت 10 سال شکل ب …………..77

شکل 3-29: پروفیل طولی آبراهه اصلی حوزه آبخیز سمبورچای.. 80

شکل 3-30، منحنی هیستوگرام جهت طبقه بندی پتانسیل تولید رواناب… 86

شکل 3-31: طبقه بندی اراضی برای استحصال رواناب… 87

شکل 3-32، نقشه حجم رواناب تولیدی در هر زیرحوزه 88

شکل3-33: نقشه رواناب خالص…. 89

 

فهرست جداول

عنوان جدول……………………………………………………………………………………………………. صفحه

جدول (2-1): طبقه­بندی اقلیم­ها در روش دومارتن اصلاح شده……………………………………………………………..22

جدول (2-2): مشخصات ایستگاه­های باران­سنجی………………………………………… …………………………………………………………………………….26

جدول (2-3): میانگین بارندگی سالانه ایستگاه­های باران­سنجی……………………………………………………… ……27

جدول (2-4): مقیاسی برای مقایسه زوجی (مالکوسکی، 1999)…………………………………………………….. …….49

جدول 3-1: ضرایب خشکی دومارتن و نوع اقلیم درچند ایستگاه حوزه آبخیز سمبورچای.. 53

جدول 3-2: متوسط شیب درهر زیر حوزه به درصد. 55

جدول 3-3: متوسط ارتفاع زیرحوزه­ها 56

جدول 3-4: مساحت کاربری­های مختلف اراضی.. 58

جدول 3-5: متوسط بارش سالانه در هر زیرحوزه به میلیمتر. 59

جدول 3-6: درجه حرارت متوسط سالانه زیرحوزه­هابه درجه سانتیگراد. 60

جدول (3-7)، محاسبه متوسط بارش سالانه ایستگاه­ها و مقادیر آنها در دوره بازگشت­های مختلف با استفاده از توزیع پیرسون III 103

جدول (3-8) محاسبه حداکثر بارش 24 ساعته ایستگاه­ها و مقادیر آنها در دوره بازگشت­های مختلف با استفاده از توزیع گمبل I 104

جدول 3-9: محاسبه عددی رابطه شدت- مدت- فراوانی ایستگاه برزند. 61

جدول 3-10: شرح تیپ­های اراضی حوزه آبخیز سمبورچای.. 65

جدول 3-11: راهنمای نقشه زمین­شناسی و ضریب مقاومت سنگ­ها به فرسایش… 66

جدول 3-12: مقادیر رطوبت اولیه خاک در محل نمونه­برداری.. 68

جدول 3-13: مقادیر سرعت نفوذ لحظه­ای در آقامحمدبیگلو. 69

جدول 3-14: متوسط سرعت ثابت نفوذ در زیرحوزهها بر حسب سانتیمتر بر ساعت.. 70

جدول 3-15: گروههای هیدرولوژیکی خاک در منطقه مورد مطالعه. 72

جدول 3-16: مقادیر متوسط NDVI در هر زیرحوزه 73

جدول 3-17:پراكنش وسعت واحدهای كاری حوزه سمبورچای.. 74

جدول 3-18: رده آبراهه­ها و طول آبراهه اصلی در هر زیرحوزه 75

جدول 3-19: مقادیر ضریب گراویلیوس در زیرحوزه 75

جدول 3-20: مقدار رواناب حاصل از شدت بارش­های نیم ساعته و یک ساعته با دوره بازگشت 2 سال و 10 سال  77

جدول 3-21: مقادیر حداکثر، حداقل و متوسط رواناب حاصل از شدت بارش نیم ساعته و یک ساعته با دوره بازگشت 2 سال و 10 سال در حوزه آبخیز سمبورچای.. 78

جدول 3-22: متوسط بارش سالانه و فصلی حوزه آبخیز سمبورچای به میلیمتر. 78

جدول 3-23: متوسط بارش سالانه و فصلی در زیرحوزه­های منطقه مورد مطالعه. 79

جدول 3-24: ارتفاع رواناب فصلی حوزه آبخیز سمبورچای بر حسب سانتیمتر. 79

جدول 3-25: ارتفاع رواناب سالانه زیر حوزه­های منطقه مورد مطالعه بر حسب سانتیمتر. 79

جدول 3-26: ارتفاع رواناب فصلی زیر حوزه­های منطقه مورد مطالعه بر حسب سانتیمتر. 80

جدول 3-27: زمان تمرکز حوزه آبخیز سمبورچای.. 81

جدول 3-28: زمان تمرکز زیرحوزه­های حوزه آبخیز سمبورچای.. 81

جدول 3-29: برآورد دبی پیک سیلاب با استفاده از روش دیکن.. 81

جدول 3-30: برآورد ضریب هر یک ازپارامترها درAHP. 82

جدول 3-31: برآورد رابطه رگرسیونی بین جفت پارامترها 83

جدول 3-32: نتایج همبستگی مقایسه زوجی پارامترهای موثر در استحصال رواناب.. 85

جدول (3-33): مساحت و درصد طبقات.. 87

جدول 3-34: حجم رواناب سالانه و فصلی برای حوزه آبخیز سمبورچای بر حسب مترمکعب.. 88

جدول 3-35: حجم رواناب سالانه زیرحوزه­ها بر حسب مترمکعب.. 88

جدول 3-36: حجم رواناب فصلی زیرحوزه­ها بر حسب مترمکعب …………………………………………………89

 

فصل اول

مقدمه و مروری بر تحقیقات گذشته