پایان نامه ارشد: مطالعه پارامترهای فیزیوگرافی با هدف بررسی فرسایش پذیری حوزه آبریز شیرین آب در محیط GIS و ارائه راهکارهای مناسب

متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته : جغرافیا

عنوان : مطالعه پارامترهای فیزیوگرافی با هدف بررسی فرسایش پذیری حوزه آبریز شیرین آب در محیط GIS و ارائه راهکارهای مناسب

دانشگاه شهید چمران اهواز

دانشکده علوم

پایان نامه کارشناسی ارشد سنجش از دور و GIS

عنوان:

مطالعه پارامترهای فیزیوگرافی با هدف بررسی فرسایش پذیری حوزه آبریز شیرین آب در محیط GIS و ارائه راهکارهای مناسب

اساتید راهنما:

دکتر کاظم رنگزن

دکتر فریدون رادمنش

استاد مشاور:

مهندس محسن مرادزاده

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:

1- مقدمه………………………………………….. 13

1-2-  موقعیت و وسعت………………………………………….. 13

1-3-1-  جمع آوری اطلاعات………………………………………….. 16

1-3-1-1- جمع‌آوری نقشه‌ها و عکسهای هوایی…………………… 16

1-3-2- انجام موارد ذیل با استفاده از نقشه توپوگرافی 1:25000………… 16

1-3-2-1- تقسیم بندی منطقه مورد مطالعه به واحد های هیدرولوژیک و غیرهیدرولوژیک……….16

1-3-2-2-  رقومی کردن نقشه‌ها……………………………………….. 16

1-3-3-  استخراج اطلاعات خصوصیات فیزیکی منطقه……………….. 17

1-3-3-1- مساحت و محیط زیر حوزه ها………………………………… 17

1-3-3-2- تهیه مدل رقومی ارتفاع (DEM)‌………………………………. 17

1-3-3-3-  تهیه جدول و نمودار هیپسومتریک توزیع سطح با ارتفاع…….. 17

1-3-3-4- تهیه منحنی تراکمی ارتفاع – سطح…………………………… 17

1-3-3-5- تعیین ارتفاع‌ متوسط وزنی‌، ارتفاع میانه وارتفاع بیشترین فراوانی…….. 18

– ارتفاع متوسط وزنی…………………………………………. 18

– ارتفاع‌ میانه‌………………………………………… 18

– ارتفاع‌ متوسط مستقیم‌………………………………………… 18

– ارتفاع‌ بیشترین فراوانی(نمای ارتفاعی)…………………………. 18

1-3-3-5- تهیه نقشه شیب از (DEM)………………………………. 19

1-3-3-6- کلاس بندی نقشه شیب…………………………………. 19

1-3-3-7- تعیین مساحت کلاسهای شیب حوزه و زیرحوزه‌ها …………19

1-3-3-8- تهیه نقشه جهت………………………………………….. 19

1-3-3-9- تعیین توزیع مساحات کل حوزه نسبت به جهات جغرافیایی………….. 20

1-3-4- برآورد موارد مربوط به شبکه آبراهه و شکل حوزه………………………. 20

1-3-4-1- تعیین ترتیب آبراهه‌های اصلی و فرعی………………………………. 20

1-3-4-2- تعیین ضریب دو شاخه شدن………………………………………… 21

1-3-4-3-  برآورد زمان‌ تمرکز………………………………………… 21

– رابطه‌ برانزلی‌ ویلیامز………………………………………… 21

–  رابطه‌ جیاندوتی‌………………………………………… 22

– رابطه کرپیچ‌…………………………………………. 22

1-3-4-4-  پروفیل‌ طولی‌و شیب‌ آبراهه‌ اصلی‌……………………… 22

1-3-4-5- شیب‌ ناخالص‌ وخالص‌………………………………………. 22

1-4-4-6-  تراکم شبکه رودخانه ها (Drainage density)……………….. 23

1-4-4-7-  شکل آبراهه………………………………………… 23

1-4-4-8-  شکل‌ حوزه‌……………………………………….. 24

1-4-4-9- ضریب‌ فشردگی‌…………………………………………. 24

1-4-4-10- ضریب‌ شکل‌ (Form factor)………………………………………… 25

1-4-4-11- طول‌ و عرض‌ مستطیل‌ معادل‌ حوزه‌  (Equirolent  Regtangular)……. 25

فصل دوم – استخراج اطلاعات فیزیوگرافی منطقه

1- موقعیت و وسعت………………………………………….. 27

2-2-  انجام موارد ذیل با استفاده از نقشه توپوگرافی 1:25000…………….. 27

2-2-1- تقسیم بندی منطقه تالوگ به واحد های هیدرولوژیک و غیرهیدرولوژیک………. 27

جدول2- 1 – راهنمای ترکیب زیرحوزه های بالا دست رودخانه شیرین آب…………….. 27

شکل 2-1- نقشه موقعیت واحدهای هیدرولوژیک حوزه تالوگ……………………….. 28

2-2- 2- رقومی کردن نقشه‌ها……………………………………….. 29

2-3-  استخراج اطلاعات خصوصیات فیزیکی منطقه………………… 29

2-3-1-  مساحت و محیط زیر حوزه ها ………………………………………..29

2-3-2- تهیه مدل رقومی ارتفاع (DEM)‌…………………………………. 29

2-3-3- تهیه جدول و نمودار هیپسومتریک توزیع سطح با ارتفاع…………….. 30

2-3-4- تهیه منحنی تراکمی ارتفاع – سطح……………………………………… 31

2-3-5- تعیین ارتفاع‌ متوسط وزنی‌، ارتفاع میانه وارتفاع بیشترین فراوانی……….. 87

2-3-5-1- ارتفاع متوسط وزنی…………………………………………. 87

2-3-5-2- ارتفاع‌ میانه‌………………………………………… 87

2-3-5-3- ارتفاع‌ متوسط مستقیم‌………………………………………….87

2-3-5-4- ارتفاع‌ بیشترین فراوانی(نمای ارتفاعی)……………………….. 87

2-3-5 -5- تهیه نقشه شیب از (DEM)……………………………………….. 88

2-3-5-6- کلاس بندی نقشه شیب………………………………………….. 88

2-3- 5-7- تعیین مساحت کلاسهای شیب حوزه و زیرحوزه‌ها……………… 89

2-3-5-8- تهیه نقشه جهت…………………………………………..93

2-3-5-9 تعیین توزیع مساحات کل حوزه نسبت به جهات جغرافیایی………….. 93

2-4- برآورد موارد مربوط به شبکه آبراهه و شکل حوزه………………………… 95

2-4-1- تعیین ترتیب آبراهه‌های اصلی و فرعی…………………………….95

2-4-2- تعیین ضریب دو شاخه شدن…………………………………………. 95

2-4-3- برآورد زمان‌ تمرکز………………………………………… 98

2-4-3-1- رابطه‌ برانزلی‌ ویلیامز………………………………………… 98

2-4-3-2-  رابطه‌ جیاندوتی‌…………………………………………. 98

2-4-3-3- رابطه کرپیچ‌…………………………………………. 98

2-4-2-  پروفیل‌ طولی‌و شیب‌ آبراهه‌ اصلی‌………………………………….. 99

2-4-2-1-  شیب خالص و ناخالص…………………………………………… 99

2-4 -3- تراکم شبکه رودخانه ها (Drainage density)………………….. 113

2-4-4-  شکل آبراهه………………………………………… 114

2-4-5-  شکل‌ حوزه‌……………………………………….. 114

2-4-5-1- ضریب‌ فشردگی‌…………………………………………. 114

2-4-6 – ضریب‌ شکل‌…………………………………………. 114

2-4-7- طول‌ و عرض‌ مستطیل‌ معادل‌ حوزه‌ ……………………….115

فصل سوم- فرسایش

-مقدمه………………………………………… 118

2- هدف از تهیه طرح…………………………………………. 120

3- موقعیت و شرح عمومی منطقه…………………………….. 120

3-1- حوزه آبخیز رودخانه شیرین آب…………………………… 120

فصل چهارم  – اصول و مفاهیم مربوط به فرسایش و روش های اندازه گیری آن

1- مقدمه………………………………………… 128

2- تعریف فرسایش…………………………………………… 129

2-1- مرحله کنش و برداشت…………………………………. 129

2-2- مرحله حمل یا انتقال…………………………………………. 130

2-3- مرحله رسوب گذاری یا تجمع مواد……………………….. 130

3-روش‌های اندازه‌گیری فرسایش و رسوب…………………….. 130

3-1- اندازه‌گیری در مرحله برداشت……………………………… 130

3-2- اندازه‌گیری در مرحله انتقال……………………………………… 131

3-3- نمونه‌برداری از مواد معلق و تعیین دبی رسوبات معلق………. 131

3-4-نمونه‌برداری بارکف و تعیین مقدار آن…………………………… 132

3-5-اندازه‌گیری رسوب در محل رسوب‌گذاری……………………….. 132

4- برآورد فرسایش و رسوب………………………………………….. 133

4-1- طبقه‎بندی انواع مدل‌های  برآورد فرسایش و رسوب…………….. 133

4-1-1- انتخاب مدل…………………………………………. 135

4-1-2- معرفی برخی مدل‌های برآورد فرسایش و رسوب……………….. 136

4-1-2-1-مدل…………………………………………. 136

4-1-2-2-مدل…………………………………………. 136

4-1-2-3- مدل…………………………………………. 137

4-1-2-4-معادله جهانی تلفات خاک…………………………….. 137

4-1-2-5- مدل پسیاک………………………………………….. 137

4-1-2-6- مدل…………………………………………. 138

5- مطالعات فرسایش و رسوب در ایران……………………………. 137

6- فرایندها و اشکال مختلف فرسایش در حوزه های آبخیز………. 138

6-1- فرسایش ورقه‌‌ای…………………………………………. 139

6-2- فرسایش شیاری…………………………………………. 140

6-3- فرسایش آبراهه‌ای…………………………………………. 142

6-4- فرسایش خندقی…………………………………………. 143

6-5- فرسایش بدلند یا هزار دره ………………………………………..144

7-6- فرسایش کناره‌ای…………………………………………. 146

فصل پنجم – جمع بندی و پیشنهادها

5-1- روشهای مبارزه با فرسایش…………………………………………… 149

5-2- عملیات بیولوژیک (مبارزه غیر مسیقیم)…………………………… 150

1- استفاده صحیح از زمین…………………………………………. 150

2- مدیریت زراعی…………………………………………. 151

2-1- استقرار پوشش گیاهی مناسب………………………………….. 151

2-1-1- بذر کاری…………………………………………. 152

2-1-2- بذر پاشی…………………………………………. 152

2-1-3-کپه کاری…………………………………………. 153

2-1-4- بوته کاری…………………………………………. 153

2-1-5-درختکاری…………………………………………. 154

2-2- مالچ پاشی…………………………………………. 154

2-3- انجام شخم مناسب………………………………………….. 155

6-4-عملیات مکانیکی( مبارزه مستقیم) ……………………….155

6-4-1- بانکت بندی…………………………………………. 156

6-4-1-1- بانکت شیبدار ………………………………………..156

6-4-1-2-بانکت افقی…………………………………………. 157

6-5- شمع کوبی…………………………………………. 158

6-6- سدهای چپری…………………………………………. 158

6-7- سدهای سبک فلزی…………………………………………. 159

6-8- سدها ی خشکه چین……………………………………… 160

6-9-جمع بندی و پیشنهادات……………………………………… 164

منابع مورد استفاده……………………………………….. 166

فصل اول: مشخصات عمومی طرح

1- مقدمه

فیزیوگرافی در حقیقت مطالعه خصوصیات فیزیکی و وضعیت مورفولوژی آبخیز یک حوزه است که اثر تعیین کننده‌ای بر خصوصیات هیدرولوژی و رژیم آبی آن دارد. آگاهی به خصوصیات فیزیوگرافی یک حوزه با داشتن اطلاعاتی از شرایط آب و هوایی منطقه می‌تواند تصویر نسبتاً دقیقی از کارکرد کمی و کیفی سیستم هیدرولوژیک آن حوزه بدست دهد.خصوصیات فیزیوگرافی حوزه‌ها نه فقط بطور مستقیم بر رژیم هیدرولوژیک آنها و از جمله میزان تولیدآبی سالانه، حجم سیلابها، شدت فرسایش خاک و میزان رسوب تولیدی اثر می‌گذارد بلکه بطور غیر مستقیم و نیز با اثر بر آب و هوا و وضعیت اکولوژی و پوشش گیاهی به میزان زیادی رژیم آبی حوزه آبخیز را تحت تأثیر خود قرار می‌دهد.پاره‌ای از خصوصیات فیزیوگرافی از جمله ارتفاع، شیب و جهت شیب می‌توانند بسیاری از عوامل آب و هوایی نظیر درجه حرارت و تغییرات آن، نوع و میزان ریزش جوی سالانه، میزان تبخیر و تعرق را تشدید و یا تعدیل کنند و بطور کلی موجب پیدایش انواع مختلف آب و هوای موضعی و یا حتی منطقه‌ای شوند از اینرو لازم است که در مطالعات سدسازی یک حوزه فبل از هر چیز خصوصیات فیزیوگرافی آن، مورد مطالعه قرار گیرد.

این مطالعه به منظور شناسایی خصوصیات فیزیکی مناطق رودخانه شیرین آب و بالا دست آن را جهت مطالعات کنترل سیلاب و با استفاده از قابلیتهای  سیستم اطلاعات جغرافیایی به انجام رسیده است.

2-1- موقعیت و وسعت

کیلومتری شمال شرق شهرستان  دزفول، در محدوده جغرافیایی   ² 27 ¢ 24° 32   تا ² 43 ¢ 39° 32 درجه عرض شمالی  و ² 22 ¢ 36° 48 تا ² 35 ¢ 55° 48  درجه طول شرقی واقع گردیده است. از شمال به حوزه آبریز سد دز از جنوب به دشت گتوند از شرق به حوزه آبریزرودخانه شور و از غرب  به حوزه آبریز رود گلال تابیران محدود می‌گردد. مساحت کل منطقه 01/380 کیلومتر مربع می باشد.شکل شماره (1-1) موقعیت منطقه را نسبت به  استان خوزستان و شکل شماره     (2-2) راههای دسترسی به منطقه را نشان می دهند.

3-1- روش مطالعه

مطالعات فیزیوگرافی حوزه بالا دست رودخانه شیرین آب به شرح و مراحل زیر صورت گرفته است:

1-3-1- جمع آوری اطلاعات

1-1-3-1- جمع‌آوری نقشه‌ها و عکسهای هوایی

منطقه مورد مطالعه‌ جزیی از شیت  1:250000 دزفول به شماره NI -39 -13  می باشد در این مطالعه  از اطلاعات رقومی نقشه های  1:25000 تهیه شده توسط سازمان نقشه برداری (از بلوک 66 به نام دزفول)  استفاده شده است.

2-3-1- انجام موارد ذیل با استفاده از نقشه توپوگرافی 1:25000 

1-2-3-1- تقسیم بندی منطقه مورد مطالعه به واحد های هیدرولوژیک و غیرهیدرولوژیک

به منظور امکان شناخت بیشتر خصوصیات هیدرولوژی واحدهای مختلف جهت اجرای برنامه‌های حفاظت خاک و کنترل رسوب و امکان تعیین اولویت  وسهولت در تدوین برنامه زمانبندی در اجرای آنها، تقسیم بندی منطقه مطالعاتی به چند واحد هیدرولوژیکی مناسب، عملی اجتناب ناپذیر است.

مناطق تالوگ و سردشت به  50  واحد هیدرولوژیکی  تقسیم شده‌است.که برخی از آنها از ترکیب زیر  حوزه های بالادست تشکیل شده اند.

لازم به ذکر است در تقسیم بندی حوزه باتوجه به بازدید صحرایی و مشاهده خروجی‌های آبراهه‌های اصلی و وضعیت هیدرولوژیکی حوزه، بندهای 2-2 ، 1-3، 1-4 (مناطق خسارت دیده، شکل زمین، و تراکم آبراهه‌ها) مدنظر قرار گرفتند. و به علت عدم وجود ایستگاه آب سنجی بند2-2 قابل توجه نبوده است.

2-2-3-1- رقومی کردن نقشه‌ها 

در این مطالعه  بعلت موجود بودن اطلاعات رقومی تهیه شده توسط سازمان نقشه برداری ، خطوط میزان و شبکه آبراهه‌ها تنها  مورد بررسی قرار گرفته واصلاحات لازم انجام گردید. و سپس دیجیتایز مرز حوزه‌ و زیرحوزه‌ها  بر اساس این اطلاعات به روش   Screen Digitize  انجام و ویرایش گردید.

3-3-1- استخراج اطلاعات خصوصیات فیزیکی منطقه 

شرایط فیزیکی حوزه آبخیز روی ضریب رواناب و خصوصیات سیلابها و بیلان آبی حوزه تاثیر فراوانی دارد. عوامل متعددی از خصوصیات فیزیکی حوزه‌ در مطالعات مختلف مورد بررسی قرار می گیرد که مهمترین آنها عبارتند از:  مساحت و محیط حوزه،  شکل حوزه،  تراکم آبراهه،  شیب متوسط، طول آبراهه اصلی و … این پارامتر ها با استفاده از نقشه‌های توپوگرافی 25000 : 1 سازمان نقشه برداری، انجام‌ عملیات‌میدانی‌ واستفاده‌ ازعکسهای‌ هوایی‌‌ و با استفاده از قابلیتهای سیستم اطلاعات جغرافیایی (  GIS) در نرم‌افزارهای  Ilwis  و Arcview  محاسبه گردیده است  نتایج حاصل در ادامه آمده است. جهت تولید مدل ارتفاعی رقومی از لایه خطوط میزان و نقاط ارتفاعی  با پیکسل سایز 5 متر  وبه روش میان یابی استفاده شده است.

1-3-3-1- مساحت و محیط زیر حوزه ها

مساحت حوزه مهمترین عامل فیزیکی است که دبی های حداکثر و همچنین فرم هیدروگراف سیلاب به آن بستگی دارد. جهت تعیین مساحت حوزه آبخیز با استفاده از نقشه های توپوگرافی 25000 : 1 محدوده مورد مطالعه تعیین می گردد. این محدوده شامل خط الرسهایی است که  کلیه نزولات جوی در این سطح به طرف نقطه ای موسوم به نقطه خروج آب متمایل می شود.

2-3-3-1- تهیه مدل رقومی ارتفاع (DEM)‌

      بایستی خاطر نشان کرد که هر تبیین رقومی از تغییرات پیوسته مربوط به پستی و بلندی در فضا به مدل رقومی ارتفاع (DEM) مشهور است. مدلهای رقومی ارتفاع به دو روش ریاضی و تصویری ارائه می‌شوند. در روشهای تصویری نیز دو مدل نقطه‌ای و خطی وجود دارند.

در این مطالعه بر اساس روش فاصله بورگفورس عملیات میانیابی در فرمت رستری برای هر پیکسل بین دو خط تراز ارتفاعی صورت می‌گیرد.

خروجی عملیات فوق بصورت یک نقشه رستری خواهد بود. در این مطالعه بمنظور تهیهDEM، با توجه به کمترین فاصله بین خطوط توپوگرافی، دقت مطالعه و همچنین محدودیت حجم فایلها و زمان انجام محاسبات از پیکسلهای 5 متری در نرم افزار Ilwis  استفاده گردید.

3-3-3-1- تهیه جدول و نمودار هیپسومتریک توزیع سطح با ارتفاع

به منظور بررسی توزیع سطح حوزه نسبت به ارتفاع   نمودار آلتی متری استفاده می‌شود. این نمودار با استفاده از روش وزنی و بر اساس درصد  مساحت و ارتفاع از سطح دریا، سطوح مختلف رسم می شود.

4-3-3-1- تهیه منحنی تراکمی ارتفاع – سطح

برای نشان دادن نحوه توزیع ارتفاع نسبت به سطح حوزه از  منحنی هیپسومتری استفاده می‌شود. این منحنی با استفاده از روش وزنی و بر اساس درصد تجمعی مساحت و ارتفاع از سطح دریا تهیه می‌گردد. از جمله موارد کاربرد منحنی هیپسومتری تعیین ارتفاع متوسط حوزه و استفاده از آن در روابط همبستگی عوامل جوی و ارتفاع می باشد.

تعداد صفحه : 177

قیمت : 14000تومان

بلافاصله پس از پرداخت ، لینک دانلود پایان نامه به شما نشان داده می شود

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می شود.

پشتیبانی سایت :        09199970560        info@arshadha.ir

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.

شماره کارت :  6037997263131360 بانک ملی به نام محمد علی رودسرابی

11

مطالب مشابه را هم ببینید

فایل مورد نظر خودتان را پیدا نکردید ؟ نگران نباشید . این صفحه را نبندید ! سایت ما حاوی حجم عظیمی از پایان نامه های دانشگاهی است. مطالب مشابه را هم ببینید. برای یافتن فایل مورد نظر کافیست از قسمت جستجو استفاده کنید. یا از منوی بالای سایت رشته مورد نظر خود را انتخاب کنید و همه فایل های رشته خودتان را ببینید