این فایل در قالب ورد و قابل ویرایش در 136 صفحه می باشد.
چکیده
با توجه به تأثیرات هیدرولوژی در ژئومورفولوژی و تغیرات پیکر زمین توسط جریان آب و ایجاد جریان رواناب و همچنین تأثیر شکل حوضه، جنس حوضه از نظر زمین شناسی، شیب حوضه و…. تحقیق در این مورد اهمیت پیدا می کند. زیرا می توان با مطالعه دقیق و زیر بنایی و برنامه ریزی مدون از خسارت های وارده به زمین های زراعی ،زمین هاو تأسیسات واقع در سواحل رودخانه ها و مسیل ها توسط آب های جاری و سیلاب پیشگیری کرد.و با توجه به اینکه حوضه رودخانه ده بالادر منطقه کوهستانی واقع شده و رواناب هلی حاصل از ریزش طولانی مدت باران و ذوب برف باعث بوجود آمدن سیل در این منطقه شده است باید تدابیری برای یشگیری از این بلایای طبیعی اندیشید. بنابراین این تحقیق با هدف شناسایی عوامل مؤثر در سیل خیزی و برآورد سیلاب در حوضه آبریز رودخانه ده بالا و امکان مهار و بهره برداری از آن هاانجام می شود.
در بررسی های ناحیه ای ژئومورفولوژیکی هدف، تشریح توپوگرافی موجود و تفسیر چگونگی شکل یابی آنهاست. ناهمواری های سطح زمین ابعاد متفاوت از چندین سانتی متر تا چندین صد و حتی چندین هزر کیلومتر دارند. در چنین مطالعاتی تعیین ابعاد واحدهایی که باید مورد بحث قرار گیرد از یک طرف تابع وسعت ناحیه بوده و از طرف دیگر به فرصت مطالعه بستگی دارد.
امروزه ژئومورفولوگها نیز مانند سایر متخصصین علوم محیطی می دانند که بر پدیده ها فرآیندهایی پیچیده حاکم هستند که با یکدیگر در تقابل و بر یکدیگر تأثیر گذار می باشند. و چنانچه محیط طبیعی را یک سیستم فرض کنیم پدیده های ژئومورفولوژی هر کدام حکم یک سیستم پویا هستند که ازیک طرف تحت تأثیر فرآیندهای مختلف قرار دارند و از طرف دیگر خود بر سیستم های دیگر تأثیر می گذارند.
آب موضوع اصلی علم هیدرولوژی است که اشکال مختف آن توزیع،نحوه ی گردش آب در طبیعت،اصول کاربرد رخدادهای آب و حرکت آن در اتمسفر، سطح و زیر زمین و تغیرات کمی لحظه به لحظه آن را از جایی به جای دیگرمورد بررسی قرار می دهد.
در این پایان نامه مسائل هیدرو لوژی و ژئومورفولوژی و زمین شناسی مطرح شده و سپس عوامل مؤثر در سیلاب حوضه آبخیز رودخانه ده بالا مطرح می گردد.
واژه های کلیدی: هیدرولوژی، ژئومورفولوژی، سیل، بارش، رودخانه ها
فهرست
فصل اول ۱
کلیات تحقیق ۱
بیان مسئله: ۲
اهمیت موضوع: ۳
انگیزه تحقیق: ۳
اهداف تحقیق: ۴
سوالات تحقیق: ۵
فرضیات تحقیق: ۵
قلمرو تحقیق: ۵
روش تحقیق: ۶
مشکلات و محدودیت های تحقیق: ۷
فصل دوم ۸
مبانی نظری ۸
مقدمه: ۹
پیشینه تحقیق: ۱۰
مفاهیم: ۱۰
هیدرولوژی: ۱۰
اطلاعات مورد نیاز در علم هیدرولوژی ۱۱
ژئومورفولوژی: ۱۱
هیدرو مورفولوژی: ۱۲
سیل: ۱۲
بارش: ۱۴
تبخیر: ۱۴
تبخیر و تعرق بالقوه به روش بلانی کریدل: ۱۵
رواناب: ۱۵
حوضه آبخیز : ۱۵
اهمیت ژئومورفولوژی حوضه های آبخیز: ۱۶
علوم ذیر بط در مطالعات ژئومورفولوژی: ۱۶
.۱- زمین شناسی: ۱۷
۲- اقلیم شناسی: ۱۷
۳- خاک شناسی: ۱۷
۴- پوشش گیاهی : ۱۸
۵- سنجش از دور: ۱۸
۶- شناخت فعالیتهای انسان در مطالعات ژئومورفولوژی: ۱۹
مبانی نظری : ۲۰
چرخه آب: ۲۱
مساحت حوضه: ۲۱
طول حوضه: ۲۱
مرز حوضه: ۲۱
شکل حوضه: ۲۲
- ضریب گراویلیوس (رابطه شماره ۱) ۲۳
- ضریب شکل میلریا گردشدگی:(رابطه شماره۳) ۲۳
- ضریب شکل شیوم: (رابطه شماره ۴) ۲۵
شبکه هیدروگرافی: ۲۵
تراکم شبکه رودخانه ای(نسبت تراکم )(رابطه شماره۶) ۲۶
نسبت انشعاب( رابطه شماره ۷) ۲۷
شیب متوسط حوضه (رابطه شماره۸) ۲۷
ارتفاع متوسط حوضه (رابطه شماره ۹) ۲۸
پروفیل رودخانه ۲۹
محاسبه شیب پروفیل رودخانه: ۳۰
محاسبه زمان تمرکز: ۳۰
ارتفاع رواناب: ۳۲
ضریب رواناب: ۳۳
روش برآورد سیلاب: ۳۴
برآورد رواناب با استفاده از روش scs: ۳۴
هیدروگراف حوضه: ۳۷
میزان بارندگی و ارتفاع ایستگاه ها ر ابطه شماره ۱۷) ۳۸
طبقه بندی اقلیمی: ۳۸
۲- طبقه بندی اقلیمی به روش آمبرژه: (رابطه شماره ۱۹) ۳۹
۳- طبقه بندی اقلیمی به روش کوپن:(رابطه شماره ۲۰) ۴۰
فصل سوم ۴۱
زمینه شناسی منطقه ۴۱
شرایط آب و هوا یی منطقه ۴۱
خاک پوشش گیاهی منطقه ۴۱
زمین شناسی عمومی منطقه: ۴۲
مقدمه: ۴۲
زمین شناسی عمومی منطقه: ۴۳
مختصری از زمین شناسی استان یزد: ۴۴
چینه شناسی و لیتولوژی: ۴۷
دوره ی ژوراسیک : ۴۷
سازند گرانیت شیرکوه : ( gSh ) ۴۸
دوره کر تاسه: ۴۹
سازند سنگستان: ۵۰
عضو پایینی: ۵۱
عضو میانی : ۵۱
عضو بالایی: ۵۱
سازند تفت: ۵۱
-بخش پایینی: ۵۲
-بخش میانی: ۵۲
بخش بالایی: ۵۳
آهک های کرتاسه: ۵۴
رسو بات کواترنری (دوارن چهارم): ۵۵
تراس های آبرفتی مرتفع : ۵۶
زمین شناسی ساختمانی: ۵۸
رفتار سنگ ها در مقابل هوازدگی و فرشایش: ۶۰
تکتونیک : ۶۱
کوهزایی سیمیرین پسین: ۶۲
کوهزایی لارامی: ۶۲
گسل : ۶۲
گسل تفت : ۶۳
گسل دره زنجیره : ۶۵
گسل طزرجان-تفت: ۶۵
شرایط آب و هوایی منطقه ۶۶
مقدمه: ۶۶
جریانات هوایی موثر بر حوضه مورد مطالعه: ۶۶
توده هوای پرفشار سیبری: ۶۸
توده هوای قارهای قطبی: CP ۶۸
جریانات موسمی: ۶۸
توده هوای قارهای حارهای: ۶۹
موقعیت ایستگاههای هواشناسی منطقه مورد مطالعه: ۶۹
دما: ۷۲
بارش: ۷۶
توزیع زمانی و مکانی بارش: ۷۶
شدت بارندگی: ۸۰
بارندگی سالیانه: ۸۲
الف) حدود تغییرات حقیقی بارندگی: ۸۲
ب) انحراف معیار: ۸۲
ج) ضریب تغییرات ( cv): ۸۳
تغییرات بارندگی در حوضه رودخانه دهبالا: ۸۴
منحنی آمبروترمیک: ۸۶
تحلیل دیاگرام آمبروترمیک حوضه رودخانه دهبالا: ۸۶
هاتیرگراف (Hythergraph): ۸۸
رطوبت نسبی: ۸۹
یخبندان: ۹۳
تبخیر: ۹۴
تبخیروتعرق پتانسیل : ۹۵
تعیین نوع اقلیم حوضه: ۹۶
خاک های محدوده مورد مطالعه: ۹۷
الف) کوه ها: ۹۸
ب) واریزه های بادبزنی شکل سنگریزه دار: ۹۸
ج) آبرفت های رودخانه ای: ۹۹
وضعیت پوشش گیاهی منطقه: ۹۹
پوشش گیاهی مرتعی: ۹۹
- تیپ گیاهی درمنه کوهی: ۱۰۰
- تیپ درمنه کوهی- بادام کوهی: ۱۰۰
- تیپ درمنه کوهی- شکر تیغال : ۱۰۱
- تیپ جارو- درمنه: ۱۰۱
- تیپ گیاهی گلاه میر حسن- چوبک: ۱۰۱
تیپ گون- وارس: ۱۰۲
درمنه کوهی- جاشیر: ۱۰۲
- تیپ درمنه کوهی- چوبک: ۱۰۲
- تیپ جارو- درمنه: ۱۰۳
فصل چهارم ۱۰۴
هیدرولوژی ۱۰۴
ژئومورفولوژی ۱۰۴
سیل خیزی ۱۰۴
فیزیوگرافی حوضه مورد مطالعه ۱۰۵
مقدمه: ۱۰۵
ـ سطح و پیرامون حوضه: ۱۰۶
ـ تراکم شبکه آبراههها (تراکم زهکشی): ۱۰۶
ردهبندی رودخانه: ۱۰۷
شکل حوضه: ۱۰۹
ـ ضریب فشردگی (گراویلیوس): ۱۰۹
بررسی شیب در حوضه دهبالا: ۱۱۱
ارتفاع حوضه: ۱۱۲
منحنی آلتی متری حوضه: ۱۱۳
محاسبه ارتفاع متوسط حوضه: ۱۱۳
پروفیل طولی رودخانه: ۱۱۵
طول آبراهه اصلی و شیب متوسط آن: ۱۱۶
زمان تمرکز: ۱۱۷
زمان تمرکز به روش کرپیچ: ۱۱۸
زمان تمرکز به روش کالیفرنیا: ۱۱۸
زمان تمرکز به روش چاو : ۱۱۹
ارتباط بین ریزشهای موجود و هرزآب (رواناب) ۱۱۹
دبی: ۱۲۰
سیر ماهیانه دبی: ۱۲۰
دبی حداکثر و حداقل: ۱۲۴
دبی فصلی: ۱۲۶
دبی سالانه: ۱۲۷
رسم هیدروگراف سیل حوضه: ۱۲۹
وضعیت منابع آب (سطحی و زیرزمینی): ۱۲۹
فصل اول
کلیات تحقیق
بیان مسئله:
رودخانه ها جریان طبیعی آب های سطحی هستند که دربستر معین به صورت فصلی یا دائمی جریان می یابند. رودخانه ها محدوده وسیعی از آبراهه های کم عرض و با شیب تند کوهستانی تا بستر های کم شیب و عریض جاری در دشت ها را شامل می شوند. اگر چه رودخانه ها در توسعه شهری و تمدن بشری نقش مؤثری ایفا کرده اند اما با ملاحظه جریان توفنده سیلاب که حتی می تواند اتومبیل ها،خانه ها و درختانی که در مسیر جریان سیلاب قرار دارند رابا خود ببرند به خطرناک بودن زندگی در کنار آن ها پی می بریم . از طرف دیگر رسوبات حمل شده توسط سیلاب پس از ته نشین شدن باعث حاصلخیزی زمین های حاشیه رودخانه می شود. و بخش عمده تولید غذایی دنیا را فراهم می کند.
طبق آمار تهیه شده توسط سازمان ملل متحد درمیان بلا یای طبیعی، سیل و طوفان بیشترین تلفات و خسارات را به جوامع بشری وارد آورده است به گونه ای که این امر در کشور ما نیز صادق است و در اغلب سال های گذشته حدود ۷۰% اعتبارات سالانه طرح کاهش اثرات مخاطرات طبیعی و ستاد حوادث غیر مترقبه صرف جبران ناشی از سیل شده است. رشد ۲۵۰ درصدی خسارات ناشی از سیل کشور در پنج دهه گذشته مؤید این مدعاست که روند طبیعی و خسارات ناشی از سیل مرتباً افزایش می یابد. اما متأسفانه موضوع سیل مدیریت و کاهش خسارات ناشی از آن در کشور مورد توجه جدی قرار نگرفته است و فقط زمانی که سیلاب مخربی جاری می شود و فاجعه ای بوجود
می آید توجه مسئولین به آن جلب می گردد. اگرچه بررسی طرح های مهار سیلاب که به صورت پراکنده در سطح کشور اجرا شده اند نشان می دهد که یک راه حل مشخص و مطمئن برای کلیه مناطق سیل گیر وجود ندارد اما بدیهی است که پدیده سیل علی رغم همه پیچیدگی هایش قابل بررسی و مطالعه بوده و می توان در جهت مهار و کاهش خسارات آن و حتی
بهره برداری اقتصادی ازسیل راه حل های مناسبی را جستجو کرد. بی شک مهم ترین علت وقوع سیل در رودخانه ها بارش درحوضه آبخیز مناطق سیل گرفته و بالا دست آن ها می باشد. بنابراین به منظور مقابله با خطر سیلاب علل سیل خیزی حوضه رودخانه ده بالا با تأکید بر مطالعه فاکتورهای اساسی نظیر ویژگی ها و شرایط ژئومورفولوژی،هیدرولوژی،زمین شناسی،آب و هوا و
فیزیو گرافی که هر کدام نقش عمده ای در ایجاد خطرسیلاب دارند مورد بررسی قرار می گیرد و در نهایت پیشنهاداتی در این زمینه در مورد جلوگیری از خطرات سیل ارائه می شود.
اهمیت موضوع:
با توجه به تأثیرات هیدرولوژی در ژئومورفولوژی و تغیرات پیکر زمین توسط جریان آب و ایجاد جریان رواناب و همچنین تأثیر شکل حوضه، جنس حوضه از نظر زمین شناسی، شیب حوضه و…. تحقیق در این مورد اهمیت پیدا می کند. زیرا می توان با مطالعه دقیق و زیر بنایی و برنامه ریزی مدون از خسارت های وارده به زمین های زراعی ،زمین هاو تأسیسات واقع در سواحل رودخانه ها و مسیل ها توسط آب های جاری و سیلاب پیشگیری کرد.و با توجه به اینکه حوضه رودخانه ده بالادر منطقه کوهستانی واقع شده و رواناب هلی حاصل از ریزش طولانی مدت باران و ذوب برف باعث بوجود آمدن سیل در این منطقه شده است باید تدابیری برای یشگیری از این بلایای طبیعی اندیشید. بنابراین این تحقیق با هدف شناسایی عوامل مؤثر در سیل خیزی و برآورد سیلاب در حوضه آبریز رودخانه ده بالا و امکان مهار و بهره برداری از آن هاانجام می شود.
انگیزه تحقیق:
- امروزه رشد جمعیت و نیاز انسان ها به آب، توسعه بهداشت،صنعت کشاورزی و….. رودخانه ها و حوضه های آبخیز را از اهمیت بیشتری برخوردار کرده است. ایجاد شهرها و شهرک هاو یا هر نوع تأسیساتی در حاشیه این حوضه ها باید کاملاً بر اساس مطالعات هیدرولوژیکی و ژئومورفولوژیکی باشدو در هر گونه برنامه ریزی شهری و منطقه ای که انجام شود به حریم رودخانه نباید تجاوز شود و در بستر حوضه برای بهره برداری بیشتر، دقت کافی مبذول گردد. این خود باعث شد که روابط متقابل هیدرولوژی و ژئومورفولوژی و عملکرد اثرات متقابل آن ها که موجب بروز پدیده هایی می گردد انگیزه اینجانب را برای شناخت این روابط در حوضه ی ده بالا برانگیزدو علاقه مند شوم که تحقیقات خود را بر هیدرومورفولوژی رودخانه ده بالا متمرکز نمایم.
- با توجه به اینکه هر ساله سیلی در این حوضه رخ می دهد وکمبود مطالعاتی از این قبیل به عنوان نیاز اساسی محدوده مورد مطالعه وجودارد سیل خیزی حوضه رامورد بررسی قرار می دهیم.
- کاهش سرعت و شدت جریان سیلاب ها با ارائه راه حل های مناسب
- مهار سیلاب ها به منظور امکان تأمین میزان زیادی از آب مورد نیاز کشاورزان
اهداف تحقیق:
اهداف تحقیق شامل هدف های نظری و هدف های علمی است.
هدف های نظری شامل شناخت روابط متقابل ژئومورفولوژی و هیدرولوژی در حوضه ده بالا است که بر اساس آن می توان به طور نظری عوامل مؤثر برشکل زایی فرسایش و نحوه ایجاد سیلاب ها در حوضه مربوطه را شناسایی و مورد مطالعه قرا رداد.
اهداف علمی تحقیق، شامل کاربرد روابط و نظریه های موجود برای انجام کارهای مهار و مقابله با سیلاب و شناسایی عوامل مؤثردر سیل خیزی و برآورد سیلاب در حوضه آبریز رودخانه ده بالا می باشد.
سوالات تحقیق:
۱) آیا فعالیت های انسانی در قرن اخیر باعث افزایش سیل خیزی در سطح حوضه شده است؟
۲) آیا شرایط طبیعی حوضه موجبات بروز سیلاب ها را فراهم می آورد؟
فرضیات تحقیق:
۱) توسعه فعالیت های انسان در چند سال اخیر در زمینه بهره برداری زیاد از اراضی سطح حوضه ، سیل خیزی و فرسایش بیشتر سطح حوضه رادر برداشته است.
۲) شرایط طبیعی حوضه یکی از مهم ترین عواملی است که موجبات سیل را در منطقه فراهم می آورد.
قلمرو تحقیق:
حوضه آبخیز رودخانه ده بالا در ۳۰ کیلومتری جنوب شهرستان تفت در استان یزد واقع شده است که ارتفاعات شیرکوه اطراف این حوضه را محصورکرده است. گستره چهار گوش حوضه در مختصات جغرافیایی بین طول های شرقی ( ۵۴،۳،۵۴ ) تا (۵۴،۱۰ ) و عرض شمالی (۳۱،۳۳،۳۵ تا ۳۱،۳۹،۱۴)
قرار گرفته است . با توجه به اینکه این حوضه در منطقه کوهستانی استان واقع شده است از آب و هوای سرد کوهستانی برخوردار می باشداین حوضه دارای مساحت ۶۵ کیلومتر مربع و محیطی معادل ۵/۳۵ کیلومتر می باشد.بالاترین نقطه ارتفاعی حوضه۴۰۰۰ متر و پایین ترین نقطه ارتفاعی ۲۰۰۰متر واقع در خروجی حوضه می باشد. حوضه آبخیز ده بالا به دلیل استقرار روستای ده بالا در مرکزآن به این نام معروف شده است. این حوضه ازیک طرف به شهرستان تفت و از طرف دیگر به شهرستان مهریز ارتباط دارد.
نقشه زیر موقعیت حوضه مورد مطالعه را در استان و شهرستان نشان می دهد.
روش تحقیق:
اولین راه دستیابی به اهداف تحقیق، جمع آوری اطلاعات و دریافت واقعیات است. در این زمینه دورنبرگ اظهار می دارد که جغرافیدانان با کسب اطلاعات درباره مسائل مورد بررسی، تحقیق خود را به دو صورت می توانند انجام دهند.
۱) روشی که مبتنی بر بررسی و استنتاج مدارک و اسناد است.
۲) روشی که مبتنی بر مشاهدات میدانی است.
که هر دو بخشی از صندوقچه ابزار جغرافیدانان محسوب می گردد.
در این پایان نامه کمابیش ازهمه روش های پژوهشی نام برده استفاده کرده ولی مقدار استفاده از هر روش با توجه به ویژگی های آن مبحث متفاوت می باشد. به طور کلی درمرحله اول نقشه های توپوگرافی منطقه و زمین شناسی منطقه به منظور تعین مرز حوضه و شناخت لیتولوژی منطقه تهیه شده است. و در مرحله دوم، روش این تحقیق بر مطالعات کتابخانه ای و اسنادی و همچنین استفاده از داده های ماهواره ای و تکنیک های سیستم اطلاعات جغرافیایی GIS)) مبتنی است. بنابراین کلیه اطلاعات موجود دررابطه با این حوضه جمع آوری شده و بعد از بررسی، مطالبی را که به موضوع مورد نظر مربوط می شونداستخراج گردید. وجهت دسترسی به اطلاعات به مراکز مطالعاتی جهاد کشاورزی ، سازمان هوا شتاسی، سازمان زمین شناسی و سازمان آب منطقه ای مراجعه گردید. سپس در مرحله سوم به منظور تطبیق این یافته ها با شمای واقعی آن، حوضه مورد بازدید قرار گرفت و عکس هایی در رابطه با اطلاعات مورد تحقیق تهیه گردید و در نهایت تمامی اطلاعات بدست آمده و نتایج حاصل از آن به صورت نوشتار،نقشه و نمودار مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته و نتیجه گیری به عمل آمده است.
مشکلات و محدودیت های تحقیق:
پایان نامه حوضه های آبخیز و رودخانه ها
