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

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

(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:

۱- مقدمه………………………………………….. ۱۳

۱-۲-  موقعیت و وسعت………………………………………….. ۱۳

۱-۳-۱-  جمع آوری اطلاعات………………………………………….. ۱۶

۱-۳-۱-۱- جمع آوری نقشه ها و عکسهای هوایی…………………… ۱۶

۱-۳-۲- انجام موارد ذیل با بهره گرفتن از نقشه توپوگرافی ۱:۲۵۰۰۰٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫ ۱۶

۱-۳-۲-۱- تقسیم بندی منطقه مورد مطالعه به واحد های هیدرولوژیک و غیرهیدرولوژیک……….۱۶

۱-۳-۲-۲-  رقومی کردن نقشه ها……………………………………….. ۱۶

۱-۳-۳-  استخراج اطلاعات خصوصیات فیزیکی منطقه……………….. ۱۷

۱-۳-۳-۱- مساحت و محیط زیر حوزه ها………………………………… ۱۷

۱-۳-۳-۲- تهیه مدل رقومی ارتفاع (DEM) ………………………………. ۱۷

۱-۳-۳-۳-  تهیه جدول و نمودار هیپسومتریک توزیع سطح با ارتفاع…….. ۱۷

۱-۳-۳-۴- تهیه منحنی تراکمی ارتفاع – سطح…………………………… ۱۷

۱-۳-۳-۵- تعیین ارتفاع متوسط وزنی ، ارتفاع میانه وارتفاع بیشترین فراوانی…….. ۱۸

– ارتفاع متوسط وزنی…………………………………………. ۱۸

– ارتفاع میانه ………………………………………… ۱۸

– ارتفاع متوسط مستقیم ………………………………………… ۱۸

– ارتفاع بیشترین فراوانی(نمای ارتفاعی)…………………………. ۱۸

۱-۳-۳-۵- تهیه نقشه شیب از (DEM)………………………………. 19

۱-۳-۳-۶- کلاس بندی نقشه شیب…………………………………. ۱۹

۱-۳-۳-۷- تعیین مساحت کلاسهای شیب حوزه و زیرحوزه ها …………۱۹

۱-۳-۳-۸- تهیه نقشه جهت………………………………………….. ۱۹

۱-۳-۳-۹- تعیین توزیع مساحات کل حوزه نسبت به جهات جغرافیایی………….. ۲۰

۱-۳-۴- برآورد موارد مربوط به شبکه آبراهه و شکل حوزه………………………. ۲۰

۱-۳-۴-۱- تعیین ترتیب آبراهه های اصلی و فرعی………………………………. ۲۰

۱-۳-۴-۲- تعیین ضریب دو شاخه شدن………………………………………… ۲۱

۱-۳-۴-۳-  برآورد زمان تمرکز………………………………………… ۲۱

– رابطه برانزلی ویلیامز………………………………………… ۲۱

–  رابطه جیاندوتی ………………………………………… ۲۲

– رابطه کرپیچ …………………………………………. ۲۲

۱-۳-۴-۴-  پروفیل طولی و شیب آبراهه اصلی ……………………… ۲۲

۱-۳-۴-۵- شیب ناخالص وخالص ………………………………………. ۲۲

۱-۴-۴-۶-  تراکم شبکه رودخانه ها (Drainage density)……………….. 23

۱-۴-۴-۷-  شکل آبراهه………………………………………… ۲۳

۱-۴-۴-۸-  شکل حوزه ……………………………………….. ۲۴

۱-۴-۴-۹- ضریب فشردگی …………………………………………. ۲۴

۱-۴-۴-۱۰- ضریب شکل (Form factor)………………………………………… 25

۱-۴-۴-۱۱- طول و عرض مستطیل معادل حوزه   (Equirolent  Regtangular)……. 25

فصل دوم – استخراج اطلاعات فیزیوگرافی منطقه

۱- موقعیت و وسعت………………………………………….. ۲۷

۲-۲-  انجام موارد ذیل با بهره گرفتن از نقشه توپوگرافی ۱:۲۵۰۰۰٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫٫ ۲۷

۲-۲-۱- تقسیم بندی منطقه تالوگ به واحد های هیدرولوژیک و غیرهیدرولوژیک………. ۲۷

جدول۲- ۱ – راهنمای ترکیب زیرحوزه های بالا دست رودخانه شیرین آب…………….. ۲۷

شکل ۲-۱- نقشه موقعیت واحدهای هیدرولوژیک حوزه تالوگ……………………….. ۲۸

۲-۲- ۲- رقومی کردن نقشه ها……………………………………….. ۲۹

۲-۳-  استخراج اطلاعات خصوصیات فیزیکی منطقه………………… ۲۹

۲-۳-۱-  مساحت و محیط زیر حوزه ها ………………………………………..۲۹

۲-۳-۲- تهیه مدل رقومی ارتفاع (DEM) …………………………………. ۲۹

۲-۳-۳- تهیه جدول و نمودار هیپسومتریک توزیع سطح با ارتفاع…………….. ۳۰

۲-۳-۴- تهیه منحنی تراکمی ارتفاع – سطح……………………………………… ۳۱

۲-۳-۵- تعیین ارتفاع متوسط وزنی ، ارتفاع میانه وارتفاع بیشترین فراوانی……….. ۸۷

۲-۳-۵-۱- ارتفاع متوسط وزنی…………………………………………. ۸۷

۲-۳-۵-۲- ارتفاع میانه ………………………………………… ۸۷

۲-۳-۵-۳- ارتفاع متوسط مستقیم ………………………………………….۸۷

۲-۳-۵-۴- ارتفاع بیشترین فراوانی(نمای ارتفاعی)……………………….. ۸۷

۲-۳-۵ -۵- تهیه نقشه شیب از (DEM)……………………………………….. 88

۲-۳-۵-۶- کلاس بندی نقشه شیب………………………………………….. ۸۸

۲-۳- ۵-۷- تعیین مساحت کلاسهای شیب حوزه و زیرحوزه ها……………… ۸۹

۲-۳-۵-۸- تهیه نقشه جهت…………………………………………..۹۳

۲-۳-۵-۹ تعیین توزیع مساحات کل حوزه نسبت به جهات جغرافیایی………….. ۹۳

۲-۴- برآورد موارد مربوط به شبکه آبراهه و شکل حوزه………………………… ۹۵

۲-۴-۱- تعیین ترتیب آبراهه های اصلی و فرعی…………………………….۹۵

۲-۴-۲- تعیین ضریب دو شاخه شدن…………………………………………. ۹۵

۲-۴-۳- برآورد زمان تمرکز………………………………………… ۹۸

۲-۴-۳-۱- رابطه برانزلی ویلیامز………………………………………… ۹۸

۲-۴-۳-۲-  رابطه جیاندوتی …………………………………………. ۹۸

۲-۴-۳-۳- رابطه کرپیچ …………………………………………. ۹۸

۲-۴-۲-  پروفیل طولی و شیب آبراهه اصلی ………………………………….. ۹۹

۲-۴-۲-۱-  شیب خالص و ناخالص…………………………………………… ۹۹

۲-۴ -۳- تراکم شبکه رودخانه ها (Drainage density)………………….. 113

۲-۴-۴-  شکل آبراهه………………………………………… ۱۱۴

۲-۴-۵-  شکل حوزه ……………………………………….. ۱۱۴

۲-۴-۵-۱- ضریب فشردگی …………………………………………. ۱۱۴

۲-۴-۶ – ضریب شکل …………………………………………. ۱۱۴

۲-۴-۷- طول و عرض مستطیل معادل حوزه ……………………….۱۱۵

فصل سوم- فرسایش

-مقدمه………………………………………… ۱۱۸

۲- هدف از تهیه طرح…………………………………………. ۱۲۰

۳- موقعیت و شرح عمومی منطقه…………………………….. ۱۲۰

۳-۱- حوزه آبخیز رودخانه شیرین آب…………………………… ۱۲۰

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

۱- مقدمه………………………………………… ۱۲۸

۲- تعریف فرسایش…………………………………………… ۱۲۹

۲-۱- مرحله کنش و برداشت…………………………………. ۱۲۹

۲-۲- مرحله حمل یا انتقال…………………………………………. ۱۳۰

۲-۳- مرحله رسوب گذاری یا تجمع مواد……………………….. ۱۳۰

۳-روش های اندازه گیری فرسایش و رسوب…………………….. ۱۳۰

۳-۱- اندازه گیری در مرحله برداشت……………………………… ۱۳۰

۳-۲- اندازه گیری در مرحله انتقال……………………………………… ۱۳۱

۳-۳- نمونه برداری از مواد معلق و تعیین دبی رسوبات معلق………. ۱۳۱

۳-۴-نمونه برداری بارکف و تعیین مقدار آن…………………………… ۱۳۲

۳-۵-اندازه گیری رسوب در محل رسوب گذاری……………………….. ۱۳۲

۴- برآورد فرسایش و رسوب………………………………………….. ۱۳۳

۴-۱- طبقه‎بندی انواع مدل های  برآورد فرسایش و رسوب…………….. ۱۳۳

۴-۱-۱- انتخاب مدل…………………………………………. ۱۳۵

۴-۱-۲- معرفی برخی مدل های برآورد فرسایش و رسوب……………….. ۱۳۶

۴-۱-۲-۱-مدل…………………………………………. ۱۳۶

۴-۱-۲-۲-مدل…………………………………………. ۱۳۶

۴-۱-۲-۳- مدل…………………………………………. ۱۳۷

۴-۱-۲-۴-معادله جهانی تلفات خاک…………………………….. ۱۳۷

۴-۱-۲-۵- مدل پسیاک………………………………………….. ۱۳۷

۴-۱-۲-۶- مدل…………………………………………. ۱۳۸

۵- مطالعات فرسایش و رسوب در ایران……………………………. ۱۳۷

۶- فرایندها و اشکال مختلف فرسایش در حوزه های آبخیز………. ۱۳۸

۶-۱- فرسایش ورقه ای…………………………………………. ۱۳۹

۶-۲- فرسایش شیاری…………………………………………. ۱۴۰

۶-۳- فرسایش آبراهه ای…………………………………………. ۱۴۲

۶-۴- فرسایش خندقی…………………………………………. ۱۴۳

۶-۵- فرسایش بدلند یا هزار دره ………………………………………..۱۴۴

۷-۶- فرسایش کناره ای…………………………………………. ۱۴۶

فصل پنجم – جمع بندی و پیشنهادها

۵-۱- روشهای مبارزه با فرسایش…………………………………………… ۱۴۹

۵-۲- عملیات بیولوژیک (مبارزه غیر مسیقیم)…………………………… ۱۵۰

۱- استفاده صحیح از زمین…………………………………………. ۱۵۰

۲- مدیریت زراعی…………………………………………. ۱۵۱

۲-۱- استقرار پوشش گیاهی مناسب………………………………….. ۱۵۱

۲-۱-۱- بذر کاری…………………………………………. ۱۵۲

۲-۱-۲- بذر پاشی…………………………………………. ۱۵۲

۲-۱-۳-کپه کاری…………………………………………. ۱۵۳

۲-۱-۴- بوته کاری…………………………………………. ۱۵۳

۲-۱-۵-درختکاری…………………………………………. ۱۵۴

۲-۲- مالچ پاشی…………………………………………. ۱۵۴

۲-۳- انجام شخم مناسب………………………………………….. ۱۵۵

۶-۴-عملیات مکانیکی( مبارزه مستقیم) ……………………….۱۵۵

۶-۴-۱- بانکت بندی…………………………………………. ۱۵۶

۶-۴-۱-۱- بانکت شیبدار ………………………………………..۱۵۶

۶-۴-۱-۲-بانکت افقی…………………………………………. ۱۵۷

۶-۵- شمع کوبی…………………………………………. ۱۵۸

۶-۶- سدهای چپری…………………………………………. ۱۵۸

۶-۷- سدهای سبک فلزی…………………………………………. ۱۵۹

۶-۸- سدها ی خشکه چین……………………………………… ۱۶۰

۶-۹-جمع بندی و پیشنهادات……………………………………… ۱۶۴

منابع مورد استفاده……………………………………….. ۱۶۶

فصل اول: مشخصات عمومی طرح

۱- مقدمه

فیزیوگرافی در حقیقت مطالعه خصوصیات فیزیکی و وضعیت مورفولوژی آبخیز یک حوزه است که اثر تعیین کننده ای بر خصوصیات هیدرولوژی و رژیم آبی آن دارد. آگاهی به خصوصیات فیزیوگرافی یک حوزه با داشتن اطلاعاتی از شرایط آب و هوایی منطقه می تواند تصویر نسبتاً دقیقی از کارکرد کمی و کیفی سیستم هیدرولوژیک آن حوزه بدست دهد.خصوصیات فیزیوگرافی حوزه ها نه فقط بطور مستقیم بر رژیم هیدرولوژیک آنها و از جمله میزان تولیدآبی سالانه، حجم سیلابها، شدت فرسایش خاک و میزان رسوب تولیدی اثر می گذارد 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 می دهد.پاره ای از خصوصیات فیزیوگرافی از جمله ارتفاع، شیب و جهت شیب می توانند 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 منطقه ای 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 بهره گرفتن از قابلیتهای  سیستم اطلاعات جغرافیایی به انجام رسیده است.

۲-۱- موقعیت و وسعت

کیلومتری شمال شرق شهرستان  دزفول، در محدوده جغرافیایی   ² ۲۷ ¢ ۲۴° ۳۲   تا ² ۴۳ ¢ ۳۹° ۳۲ درجه عرض شمالی  و ² ۲۲ ¢ ۳۶° ۴۸ تا ² ۳۵ ¢ ۵۵° ۴۸  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 می گردد. مساحت کل منطقه ۰۱/۳۸۰ کیلومتر مربع می باشد.شکل شماره (۱-۱) موقعیت منطقه را نسبت به  استان خوزستان و شکل شماره     (۲-۲) راه های دسترسی به منطقه را نشان می دهند.

۳-۱- روش مطالعه

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

۱-۳-۱- جمع آوری اطلاعات

۱-۱-۳-۱- جمع آوری نقشه ها و عکسهای هوایی

منطقه مورد مطالعه جزیی از شیت  ۱:۲۵۰۰۰۰ دزفول به شماره NI -39 -13  می باشد در این مطالعه  از اطلاعات رقومی نقشه های  ۱:۲۵۰۰۰ تهیه شده توسط سازمان نقشه برداری (از بلوک ۶۶ به نام دزفول)  استفاده شده است.

۲-۳-۱- انجام موارد ذیل با بهره گرفتن از نقشه توپوگرافی ۱:۲۵۰۰۰ 

۱-۲-۳-۱- تقسیم بندی منطقه مورد مطالعه به واحد های هیدرولوژیک و غیرهیدرولوژیک

به منظور امکان شناخت بیشتر خصوصیات هیدرولوژی واحدهای مختلف جهت اجرای برنامه های 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  ۵۰  واحد هیدرولوژیکی  تقسیم شده است.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 خروجی های آبراهه های اصلی و وضعیت هیدرولوژیکی حوزه، بندهای ۲-۲ ، ۱-۳، ۱-۴ (مناطق خسارت دیده، شکل زمین، و تراکم آبراهه ها) مدنظر قرار گرفتند. و به علت عدم وجود ایستگاه آب سنجی بند۲-۲ قابل توجه نبوده است.

۲-۲-۳-۱- رقومی کردن نقشه ها 

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

۳-۳-۱- 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 بهره گرفتن از نقشه های توپوگرافی ۲۵۰۰۰ : ۱ سازمان نقشه برداری، انجام عملیات میدانی واستفاده ازعکسهای هوایی و با بهره گرفتن از قابلیتهای سیستم اطلاعات جغرافیایی (  GIS) در نرم افزارهای  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 ۵ متر  وبه روش میان یابی استفاده شده است.

۱-۳-۳-۱- 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 بهره گرفتن از نقشه های توپوگرافی ۲۵۰۰۰ : ۱ 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.

۲-۳-۳-۱- 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 می شوند. در روشهای تصویری نیز دو مدل نقطه ای 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 می گیرد.

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 ۵ متری در نرم افزار Ilwis  استفاده گردید.

۳-۳-۳-۱- تهیه جدول و نمودار هیپسومتریک توزیع سطح با ارتفاع

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

۴-۳-۳-۱- تهیه منحنی تراکمی ارتفاع – سطح

برای نشان دادن نحوه توزیع ارتفاع نسبت به سطح حوزه از  منحنی هیپسومتری استفاده می شود. این منحنی با بهره گرفتن از روش وزنی و بر اساس درصد تجمعی مساحت و ارتفاع از سطح دریا تهیه می گردد. 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 : ۱۷۷

قیمت : ۱۴۷۰۰ تومان

بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد

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

پشتیبانی سایت :        ****       minoofar.majedi@gmail.com

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.

***  *** ***