دو فصلنامه تخصصی علوم و مهندسی آب- دانشگاه آزاد اسالمی واحد اهواز- سال ششم شماره سیزدهم زمستان و بهار آبخیزعنبران چای و پرستو غفورپور عنبران

Transcript

1 15 دو فصلنامه تخصصی علوم و مهندسی آب- دانشگاه آزاد اسالمی واحد اهواز- سال ششم شماره سیزدهم زمستان و بهار بررسی اثرات عملیات آبخیزداری بر قابلیت تولید رواناب با استفاده از روش SCS در حوزه آبخیزعنبران چای 2 و پرستو غفورپور عنبران 4* علی احمدآبادی 4( استاديار گروه ژئومورفولوژی دانشگاه خوارزمی تهران ايران. 2( دانشآموخته کارشناسی ارشد ژئومورفولوژی دانشگاه خوارزمی تهران ايران. *نویسنده مسئول: ahmadabadi@khu.ac.ir تاریخ پذیرش: 49 30/74/ تاریخ دریافت: 49/77/71 چکیده انجام عملیات آبخیزداری تاثیرات مختلفی بر میزان تولید رواناب و رسوب و در واقع خصوصیات هیدرولوژیکی در حوزههای آبخیز دارد. در این پژوهش به مطالعه اثر عملیات آبخیزداری بر قابلیت تولید رواناب در حوزه آبخیز عنبرانچای پرداخته شده است. بدین منظور از دادههای توپوگرافی منطقه در قالب مدل رقومی ارتفاع) DEM ( کاربری اراضی گروههای هیدرولوژیکی خاک و محدودههای انجام عملیات آبخیزداری استفاده شد و همچنین به کمک تصاویر ماهوارهای لندست )9 و 8( و استفاده از شاخص گیاهی تفاصلی نرمال شده) NDVI ( تغییرات پوششگیاهی در دو مقطع قبل و بعد از انجام عملیات آبخیزداری به منظور محاسبه میزان CN استخراج شده و با استفاده از روش SCS قابلیت تولید رواناب در قالب ساختار داده رستری مدلسازی شده است. نتایج تحقیق نشان میدهد که انجام عملیات آبخیزداری موجب افزایش میزان شاخص NDVI و در نتیجه افزایش سبزینگی شده است و نتیجه آن در حوزه عنبرانچای کاهش قابلیت تولید رواناب بخصوص در بخشهای باالیی حوزه بوده است. همچنین افزایش تراکم پوششگیاهی افزایش میزان نفوذپذیری) CN ( حوزه را به دنبال داشته است. واژههای کلیدی: شاخص گیاهی تفاصلی نرمال شده شماره منحنی روش SCS عملیات آبخیزداری و حوزه آبخیزعنبرانچای.

2 95 بررسی اثرات عملیات آبخیزداری بر قابلیت تولید رواناب با استفاده از روش SCS در حوزه آبخیزعنبران چای مقدمه انجام مطالعات سیل و کنترل سیالب يکی از مباحث اصلی در طرحهای آبخیزداری میباشد. با توجه به اينکه انجام اقدامات آبخیزداری و کنترل سیالب يکی از راههای مناسب در راستای تعديل خطرات سیالب است لذا مناسبترين گزينه کنترل سیالب با توجه به شرايط و استعداد حوزه آبخیز انجام فعالیتهای آبخیزداری اعم از بیولوژيکی و مکانیکی میتواند تعیین شود. نکته مهم در اين رابطه میزان اثربخشی و سوددهی طرحهای آبخیزداری است که بررسی و ارزيابی عملیات آبخیزداری انجام شده را طلب مینمايد. کمی نمودن میزان تاثیر پروژههای آبخیزداری به وسیله اندازهگیری پارامترهای تعیینکننده اولین گام اصولی در ارزيابی پروژههای آبخیزداری است )اسکندری و همکاران 4954(. با توجه به مديريت صحیح و جامع حوزههای آبخیز و تغییر رفتار حوزههای آبخیز در زمینه انجام عملیات آبخیزداری در اين پژوهش ارزيابی اثرات عملیات آبخیزداری بر خصوصیات هیدرولوژيکی از جمله ارتفاع رواناب مطرح می شود. از جمله روشهايی که با فراهم شدن تصاوير ماهوارهای و کاربرد سیستم اطالعات جغرافیايی میتواند در محاسبه رواناب ناشی از يک بارش معین بکار رود مدلهای هیدرولوژيک میباشد. اين مدلها میتوانند با لحاظ توزيع مکانی خصوصیات بارش و حوزه آبخیز برآوردهای قابل قبولی را فراهم کنند. يکی از روشهای موجود در اين زمینه روش SCS است که توسط سازمان حفاظت خاک آمريکا ارائه شده است. در اين روش با استفاده از ويژگیهای محیطی میزان رواناب محاسبه میشود. تاثیر اقدامات آبخیزداری و موارد کنترلی ديگر در برابر سیالب از ديدگاه ها و روشهای مختلف قابل بررسی است به عنوان نمونه می توان به نتايج و بررسی محققان زير اشاره نمود. Naef و همکاران )52( با استفاده از روش SCS نشان دادند که بهبود کاربری ارضی و اقدامات مديريتی در مناطقی که تولید رواناب سريع دارند به طور معنیداری باعث کاهش سیالب گردد و در مناطقی که تولید رواناب در آنها با تاخیر صورت میگیرد بهبود کاربری ارضی در کاهش سیالب تاثیر چندانی ندارد. sun در سال 52 با مطالعهای که بر تاثیر اقدامات جنگلکاری که با اقدامات مکانیکی )تراس بندی( هم همراه بود. بر میزان دبی آب اظهار داشت که اين اقدامات متوسط دبی آب را 95 درصد کاهش داده است. Xianzhao و همکاران در سال 52 با استفاده از روش SCS میزان رواناب را برای حوزه کوچکی در Plateau Loess در چین را تخمین زدند نتايج نشان داد که رواناب شبیهسازی شده با روش SCS با مقدار رواناب اندازهگیری شده مطابقت دارد. روغنی و همکاران )49( جهت ارزيابی تاثیر عملیات آبخیزداری بر رفتار هیدرولوژيکی حوزه از مدل SCS و شبیهسازی سیالب استفاده کردند. تحلیل نتايج دادههای سیالب حاصل از مدل SCS در شرايط طبیعی و مقايسه آماری آن با داده های سیالب شبیه سازی با عملیات آبخیزداری بیانگر تفاوت معنیدار دادهها در سطح 55 درصد بود. واعظی و عباسی )4954( کارايی روش شماره منحنی رواناب )SCS( را در برآورد میزان رواناب در حوزه آبخیز تهمچای شمال غرب زنجان مورد بررسی قرار دادند.

3 94 دو فصلنامه تخصصی علوم و مهندسی آب- دانشگاه آزاد اسالمی واحد اهواز- سال ششم شماره سیزدهم زمستان و بهار نتايج نشان داد که مقدار رواناب برآوردی به طور متوسط /2 برابر بزرگتر از مقدار مشاهدهای بود. از اين رو پیشنهاد میشود قبل از به کارگیری روش SCS جهت برآورد رواناب در حوزههای آبخیز کشور نسبت به اصالح نسبت نگهداشت اولیه λ= Ia / S اقدام شود. پاره کار )4954( تاثیر عملیات آبخیزداری را بر روی حوزه آبخیز بارده در شمال شرقی استان چهارمحال و بختیاری مورد بررسی قرار داد. نتايج نشان داد که احداث سازه بندهای تاخیری در منطقه از میزان رواناب و فرسايش کناری کاسته است. میزان رسوب ويژه بعد از عملیات اجرايی در تمامی زير حوزههايی که عملیات انجام شده بود به طور متوسط 2/9 درصد و حداکثر 2/9 درصد کاهش يافته است. اسکندری و همکاران )4954( تاثیر اقدامات آبخیزداری روی رژيم جريان در سه دوره قبل حین و بعد از اجرای پروژه های آبخیزداری مورد بررسی قرار دادند و نتیجه گرفتند که طرحهای آبخیزداری در اين حوزه در دوره حین اجرا 12 درصد و دوره بعد از اجرا درصد باعث کاهش رژيم جريان شد که نشاندهنده تاثیر مثبت اين اقدامات روی کاهش دبی جريان است. با توجه به حجم قابلتوجه فعالیتهای آبخیزداری انجام شده در حوزه های آبخیز کشور و اهمیت بررسی اثربخشی اين فعالیتها لزوم ارزيابی نتايج عملیات آبخیزداری در ابعاد مختلف آن امری ضروری است. لذا در اين تحقیق سعی شده تا تاثیر عملیات آبخیزداری بر میزان تغییرات ايجاد شده بخصوص در تولید رواناب حوزه آبخیز عنبران چای با استفاده از روش بارش - رواناب SCS مورد ارزيابی قرار گیرد. جهت )RS( استفاده مدلسازی روش SCS از سیستم اطالعات جغرافیايی) GIS ( و سنجش از دور شده و نتايج به صورت اطالعات مکانی- فضايی ارائه شده است. مواد روشها برآورد ارتفاع رواناب با روش SCS 7 به طور کلی چندين روش به منظور برآورد میزان رواناب ناشی از بارندگیها چه از نظر حجم رواناب و چه از نظر شدت جريان در بازههای زمانی مختلف وجود دارد. از جمله روشهای معمول در هیدرولوژی روش پیشنهادی سازمان حفاظت خاک آمريکا )SCS( است که برای حوزههايی که در آنها دادههای اندازهگیری دبی رواناب وجود ندارد. به کار میرود. در روش SCS ارتفاع رواناب حاصله از بارندگی از )رابطه 4( محاسبه می شود: رابطه 4: = R ارتفاع رواناب بر حسب میلی متر = P ارتفاع بارندگی بر حسب میلی متر = S عامل نگهداشت رطوبت خاک که مقدار آن از رابطه 2 بدست میآيد. 1 Soil Conservation Services

4 92 بررسی اثرات عملیات آبخیزداری بر قابلیت تولید رواناب با استفاده از روش SCS در حوزه آبخیزعنبران چای رابطه 2: در رابطه 2 CN 2 شماره منحنی مربوط به مقدار نفودآب در حوزه میباشد. مقدار CN بین صفر و 455 متغیر است در CN برابر صفر روانابی از بارندگی حاصل نیامده و در CN برابر 455 تمامی بارش در سطح زمین جريان يافته و ارتفاع رواناب برابر ارتفاع بارندگی خواهد بود )علیزاده 4954 (. CN شماره منحنی حوزه است که طبق گفته CN )45( Chaw به عواملی همچون گروههای هیدرولوژيکی خاک پوششگیاهی و خاک از روی نقش بافت خاک و نفوذپذيری )جدول 4 ( و براساس راهنمای ارائه شده توسط سازمان حفاظت خاک آمريکا طبق )جدول 2( بدست آمد. شد. اندازهگیری سبزینگی با استفاده از تصاویرسنجنده TM و OLI ماهواره لندست پس از تهیه دادههای دورسنجی در دسترس برای منطقه يعنی تصوير OLI تاريخ 41 ماهواره لندست 2 و تصوير TM تاريخ 45 مربوط به ماهواره لندست 9 میزان و تراکم پوششگیاهی در محیط نرمافزاری ERDAS9.1 استخراج 9 مورد استفاده قرار برای اندازهگیری کمیت و کیفیت پوششگیاهی رابطه شاخص گیاهی تفاضل نرمال شده) NDVI ( گرفت. بیشترين باندهايی که در محاسبه شاخصهای گیاهی مورد استفاده قرار میگیرد باندهای قرمز و مادون قرمز هستند که در سنجده تصاوير TMباند 1 )در محدوده مادون قرمز نزديک( و باند 9 )در محدوده قرمز( و سنجنده OLI باند 9 )در محدوه مادون قرمز نزديک( و باند 1 )محدوده قرمز( برای محاسبه میزان و تراکم پوششگیاهی استفاده شد. که دلیل اين امر اختالف در انعکاس و جذب اين دو باند میباشد. رابطه) 9 ( نحوه محاسبه شاخص گیاهی تفاضل نرمال شده را نشان میدهد. NDVI NIR NIR VIS VIS رابطه 9: VIS که در آن بازتاب در باند مادون قرمز و بازتاب در باند مرئی میباشد. دامنه مقادير NDVI از 4- تا 4+ NIR 5/2 5/4 میباشد دامنه NDVI برای پوشش گیاهی سبز از حدود تا )سبزينگی و تراکم گیاهی باال( میباشد. بنابراين NDVI میتواند میزان رشد و توزيع گیاه را نشان دهد. 2 Curve Number 3 Normalized Defference Vegetation Index

5 99 دو فصلنامه تخصصی علوم و مهندسی آب- دانشگاه آزاد اسالمی واحد اهواز- سال ششم شماره سیزدهم زمستان و بهار جدول 7: تعیین شماره منحنی) CN ( برای مجموعههای هیدرولوژیکی خاک و پوشش گیاهی )مهدوی 7081 ( نوع بهرهبرداری از زمین عملیات زراعی و یا کارهای اصالحی وضعیت هیدرولوژیکی گروه هیدرولوژیکی خاک D C B A آيش 54 کشت خطی مستقیم کشت خطی مستقیم 21 زراعت خطی در داخل تراسها در داخل تراسها 21 کشت رديفی کشت رديفی غالت در داخل تراسها 95 در داخل تراسها کشت خطی مستقیم 92 کشت خطی مستقیم بقوالت انبوه يا تناوب کشت علوفه در داخل تراسها 94 در داخل تراسها متوسط مرتع طبیعی يا کشت شده 95 متوسط چمنزار بیشهزار و جنگل 92 بیشه زار و جنگل متوسط مزارع شخصی جاده خاکی جاده شوسه

6 91 بررسی اثرات عملیات آبخیزداری بر قابلیت تولید رواناب با استفاده از روش SCS در حوزه آبخیزعنبران چای جدول 2: گروههای هیدرولوژیکی خاک )مهدوی 7081 ( گروه های هیدرولوژیکی خاک شدت نفوذ )اینچ بر ساعت( نوع خاک قابلیت تولید رواناب بیش تر از 9 شنی و قلوه سنگی کم A شنی ولومی شنی رسی متوسط 4/9-9 B 5/9 /4-9 لومی لومی رسی نسبتا زياد C جاده آسفالت خاک شور و خاک رسی خیلی زياد کمتر از 5/9 D منطقه مورد مطالعه حوزه آبخیز عنبران دارای مساحتی معادل / کیلومتر مربع میباشد که در مختصات طول جغرافیايی 12 درجه و دقیقه الی 12 درجه و 95 دقیقه و عرض جغرافیايی 92 درجه و دقیقه الی 92 درجه و 99 دقیقه واقع شده است. اين حوزه از شمال به جمهوری آذربايجان از شرق به حوزه نمینچای که از کوههای تالش سرچشمه میگیرد و از غرب به حوزه پیرزان و از جنوب به رودخانه قرهسو منتهی میشود. روستای عنبران باال در شمال گلشن در غرب همچنین روستاهای عنبران پائین و امینجان در جنوب حوزه از روستاهای محدوده مورد نظر هستند )شکل 4 (. حداقل ارتفاع حوزه 41 متر در جنوب و حداکثر ارتفاع نیز متر در شمال حوزه میباشد. طول آبراهه اصلی رودخانه عنبران معادل 49/12 کیلومتر بوده که از ارتفاع متری در شمال حوزه شروع شده و تا ارتفاع 41 متری در جنوب حوزه ادامه دارد)جدول 9 (. از نظر اقلیمی اين منطقه در تابستان تحت تاثیر فشار زياد جنب حارهای قرار میگیرد و میزان بارندگی آن کاهش میيابد ولی به سبب باال بودن عرض جغرافیايی اين ناحیه تاثیر اين سیستم پرفشار برای منطقه مورد مطالعه نسبت به ساير نواحی ايران کمتر است. جريانهای تابستانه که از موقعیت شرق و شمال شرقی حوزه وارد منطقه عنبران میگردد باعث میشود رطوبت دريای مازندران وارد منطقه شود به همین علت منطقه از نم نسبی بااليی برخوردار میباشد. به دلیل وجود مه در فصلهای تابستان و پائیز در ناحیه شمال شرق حوزه میزان تبخیر و تعرق نسبتا کم میباشد )مطالعات توجیهی اجرايی عنبران چای 49(.

7 99 دو فصلنامه تخصصی علوم و مهندسی آب- دانشگاه آزاد اسالمی واحد اهواز- سال ششم شماره سیزدهم زمستان و بهار جدول 0: مشخصات فیزیوگرافی حوزه مورد مطالعه )منبع: مطالعات توجیهی اجرایی عنبران چای 7011( اصلی طول )km( آبراهه ارتفاع حوزه )m ) متوسط شیب مساحت حوزه حوضه )درصد( متوسط km2( ) حداکثر هکتار حداقل / 42/ 21 49/ 12 شکل 7: موقعیت حوزه مورد مطالعه شکل 2 : نقشه کاربری اراضی حوزه مورد مطالعه

8 92 بررسی اثرات عملیات آبخیزداری بر قابلیت تولید رواناب با استفاده از روش SCS در حوزه آبخیزعنبران چای شکل 0 : نقشه لیتولوژی حوزه مورد مطالعه نتایج و بحث عملیات آبخیزداری در سال 49 در حوزه آبخیز عنبرانچای اجرا شده است هدف از انجام عملیات بیولوژيکی افزايش نفوذپذيری و هرزآب و در نهايت سیالب و... بوده است که درسه بخش کودپاشی نهالکاری و يونجهکاری خالصه شده است. که در )شکل 1( موقعیت پهنههای عملیات آبخیزداری )بیولوژيکی( حوزه ارائه شده است. شکل 9: موقعیت عملیات آبخیزداری اجرا شده در حوزه مورد مطالعه

9 92 دو فصلنامه تخصصی علوم و مهندسی آب- دانشگاه آزاد اسالمی واحد اهواز- سال ششم شماره سیزدهم زمستان و بهار جهت برآورد میزان تغییرات پوششگیاهی در دوره قبل و بعد از عملیات آبخیزداری از شاخص گیاهی تفاضل نرمال شده )NDVI( درحوزه آبخیز عنبرانچای استفاده شد)شکل 9 و 2 (. براساس نقشه های زير میزان پوششگیاهی بعد از عملیات نسبت به دوره قبل از آن افزايش داشته است که بیشتر مناطق باالدست حوزه را در بر میگیرد. همچنین برای ارزيابی اختالف میزان پوششگیاهی در دوره قبل و بعد از عملیات با استفاده از دستور Change Detection در نرمافزار 41 NDVI میزان تغییرات پوششگیاهی براساس دو نقشه ERDAS IMAGINE و سال برای حوزه آبخیز عنبرانچای استخراج شد)شکل 2 ( و در نهايت به چهار طبقه کاهش به طور متراکم کاهش به طور تنک افزايش به طور متراکم و افزايش به طور تنک تقسیم شد و مساحت هر طبقه در محیط نرمافزار ARC GIS محاسبه شد که مساحت افزايش پوششگیاهی برای حوزه برابر با 411/ هکتار به طور متراکم و کاهش پوششگیاهی برابر با /94 هکتار بوده است از جمله داليل کاهش پوششگیاهی میتوان به افزايش ساخت و ساز و احداث سد در محل خروجی رودخانه عنبرانچای اشاره کرد. در قسمتهای ديگر حوزه نیز افزايش و کاهش پوششگیاهش مشاهده می شود که به طور تنک و ناچیز میباشد )جدول 1 (. شکل:( نقشه شاخص گیاهی تفاضلی نرمال شده )NDVI( سال 7488 حوزه آبخیز عنبرانچای شکل 1 : نقشه شاخص گیاهی تفاضلی نرمال شده) NDVI ( سال 2379 حوزه آبخیز عنبرانچای

10 92 بررسی اثرات عملیات آبخیزداری بر قابلیت تولید رواناب با استفاده از روش SCS در حوزه آبخیزعنبران چای شکل 1 : نقشه اختالف میزان پوشش گیاهی سال 7488 و 2379 حوزه آبخیز عنبرانچای جدول 9 : مساحت طبقات اختالف پوشش گیاهی سال 7488 و 2379 طبقه افزايش به طور متراکم افزايش به طور تنک کاهش به طور متراکم کاهش به طور تنک مساحت)هکتار( 411/ 92/55 / در پژوهش حاضر جهت مدلسازی روش SCS-CN در ابتدا با توجه نوع خاک و لیتولوژی گروههای هیدورلوژيکی )جدول 9( تعیین شد و در محیط نرمافزاری ARC GIS به صورت اليه رستری استخراج شد. در مرحله بعد با استفاده از آنالیزهای سیستم اطالعات جغرافیايی GIS( )ARC نقشه شیب )درصد( تهیه شد )شکل 2(. در نهايت با تلفیق اليه گروههای هیدرولوژيکی شیب و کاربری اراضی واحدهای با ويژگی مشترک حاصل از سه اليه مذکور در دو مقطع قبل و بعد از عملیات آبخیزداری برای حوزه مورد مطالعه استخراج شد. الزم به ذکر است که مناطق تحت عملیات آبخیزداری به صورت شیپفايل جهت محاسبات دوره بعد از عملیات آبخیزداری به سه اليه شیب کاربری و خاک اضافه شد. در ادامه برای هر يک از واحدهای استخراج شده با ويژگی مشترک خاک کاربری و شیب میزان CN اختصاص داده شد )شکل 45 CN بزرگتری نسبت به مناطق جنوبی منطقه دارد بهعبارت ديگر و 44(. نتايج نشان میدهد پهنههای شمالی مقادير

11 95 دو فصلنامه تخصصی علوم و مهندسی آب- دانشگاه آزاد اسالمی واحد اهواز- سال ششم شماره سیزدهم زمستان و بهار تولید رواناب در بخشهای باالدست قابل توجه است که علت آن شیب بیشتر گستردگی گروههای هیدرولوژيکی C,D و وجود سنگهای آتشفشانی از جمله آندزيت )شکل 5( که نفوذپذيری کمی دارد میباشد. جدول 9 : خصوصیات گروههای هیدرولوژیکی خاک منطقه گروه هیدرولوژیکی سرعت نفوذ )mm/h( پتانسیل تولید هرزآب درصد مساحت نسبی 2/ 2/ / 45/ کم متوسط زياد خیلی زياد 2/9-44/9 9/9-2/9 4/9-9/9 5-4/9 A B C D شکل 8: میزان شیب حوزه به درصد شکل 4 : نمایی از سنگه یا آتشفشانی حوزه )مطالعات توجیهی اجرایی عنبران چای 7011(

12 بررسی اثرات عملیات آبخیزداری بر قابلیت تولید رواناب با استفاده از روش SCS در حوزه آبخیزعنبران چای در ادامه با توجه به مقادير CN و براساس )رابطه 2( میزان نفوذپذيری )S( برای دو مرحلهی قبل و بعد از انجام عملیات آبخیزداری )اقدامات بیولوژيکی( استخراج )شکل شد 42 و 49 (. مناطق باالدست حوزه با سنگهای آتشفشانی قابلیت نفوذپذيری کمتری نسبت به مناطق پايیندست حوزه دارا میباشند. بیشترين میزان نفوذپذيری مربوط به کاربری باغ در امتداد رودخانه با رسوبات و آبرفتهای رودخانه جوان میباشد. در اين زمینه نقش شیب حوزه نیز قابل توجه است. شکل 73 : میزان شماره منحنی) CN ( قبل از عملیات شکل 77 : میزان شماره منحنی) CN ( بعد از عملیات شکل 72 : میزان نفوذپذیری )میلیمتر( قبل از عملیات شکل 70 : میزان نفوذپذیری )میلیمتر( بعد از عملیات از آنجا که تناوب حداکثر بارندگی 21 ساعته يکی از عواملی است که در محاسبات مربوط به رواناب کاربرد فراوانی دارد لذا برای تحلیل بارش منطقه از حداکثر بارندگی 21 ساعته استفاده شده است. در واقع يک روز در طول سال وجود خواهد داشت که مقدار بارندگی آن از بقیه روزهای سال بیشتر و در واقع حداکثر است که آن را حداکثر بارش 21 ساعته در آن سال می نامند. برای اين منظور از داده های آمار ساله ايستگاه سینوپتیک اردبیل)نزديکترين ايستگاه سینوپتیک به حوزه مورمطالعه( جهت برآورد حداکثر بارش 21 ساعته استفاده شد. محاسبه حداکثر بارشهای 21 ساعته ايستگاههای اردبیل در محیط نرمافزار Smada 6.0 انجام شد که حداکثر بارش ساله ايستگاه مذکور در نرمافزار Smada معرفی

13 دو فصلنامه تخصصی علوم و مهندسی آب- دانشگاه آزاد اسالمی واحد اهواز- سال ششم شماره سیزدهم زمستان و بهار شد و سپس مقادير پیشبینی حداکثر بارش 21 ساعته با دورههای بازگشت و ساله براساس توزيع پیرسون تیپ 9 برای حوزه عنبرانچای محاسبه شد )جدول 2 (. در ادامه براساس )رابطه 4( و میزان نفودپذيری )S( و حداکثر بارش 21 ساعته يا مقدارP میزان رواناب برای دو بازه زمانی قبل و بعد از عملیات آبخیزداری با دوره بازگشت 45 9 و ساله برآورد شد )شکل 41 تا 45(. جدول 1 : مقدار پیشبینی حداکثر بارش ساعته با دوره بازگشت مختلف ایستگاه اردبیل دوره بازگشت درصد احتمال وقوع مقدار پیشبینی انحراف استاندارد 9/92 94/ 5/ 9 ساله 9/49 92/ 5/55 45 ساله 2/55 12/94 5/52 ساله شکل 79 : میزان رواناب با دوره بازگشت 9 ساله قبل از عملیات شکل 79 : میزان رواناب با دوره بازگشت 9 ساله بعد از عملیات شکل 71 :میزان رواناب با دوره بازگشت 73 ساله قبل از عملیات شکل 71 : میزان رواناب با دوره بازگشت 73 ساله بعد از عملیات

14 بررسی اثرات عملیات آبخیزداری بر قابلیت تولید رواناب با استفاده از روش SCS در حوزه آبخیزعنبران چای شکل 74: میزان رواناب با دوره بازگشت ساله شکل 78 : میزان رواناب با دوره بازگشت ساله قبل از عملیات بعد از عملیات طبق نتايج حاصل از نقشههای میزان رواناب تولیدی براساس دوره بازگشت مختلف بیشترين رواناب تولیدی در منطقه مربوط به نواحی باالدست و قسمت غربی حوزه میباشد که عواملی از قبیل بیرونزدگی سنگی سنگهای آتشفشانی)نوع آندزيت( و ماسهسنگ و دولومیت در سطح حوزه شیب نسبتا زياد خاک کم عمق در روی شیبهای زياد و پوششگیاهی با تراکم کم در مقطع قبل از عملیات آبخیزداری در افزايش تولید رواناب نقش داشته است. در دوره قبل از عملیات میزان شماره منحنی در مناطق باالدست حوزه برابر با و بوده است اين مقدار در دوره بعد از عملیات به تغییر يافته است و در نتیجه آن میزان نفوذپذيری از 92/52 و 11/ میلیمتر به 441/44 میلیمتر افزايش داشته است. در واقع بعداز انجام عملیات آبخیزداری که اغلب به صورت اقدامات بیولوژيکی بوده مناطق باالدست از نظر خاک و پوشش گیاهی و کاربری ارضی تغییر ماهیت داده است بطوريکه گروه هیدرولوژيکی از گروه C و D به گروه A و B تغییر کرده و همچنین تراکم و میزان پوشش گیاهی با توجه به شاخص گیاهی تفاضل نرمال شده منطقه افزايش يافته است. اين تغییرات به تبع در میزان نفوذپذيری حوزه و در نهايت در کاهش رواناب تاثیر مثبت داشته است. نتیجهگیری اجرای عملیات آبخیزداری حوزه آبخیز عنبران چای در سال 49 تغییرات قابل توجهی را بر روی حوزه داشته است. به طوری که تغییرات قابل مالحظهای در کاهش سیل افزايش میزان و تراکم پوشش گیاهی ديده می شود. با توجه به اينکه تاثیر عملیات آبخیزداری در میزان رواناب امری مسلم است تاثیر عملیات آبخیزداری حوزه عنبران چای از طريق برآورد میزان رواناب با استفاده از روش SCS بررسی شد. میزان و تراکم پوشش گیاهی از طريق محاسبه شاخص تفاضلی گیاهی نرمال شده) NDVI ( با استفاده از نرم افزار ERDAS9.1 برای سالهای 45 و 41 تهیه شد نتايج حاصل از شاخص تفاضلی گیاهی نرمال شده) NDVI ( حاکی از آن است که در سالهای اخیر افزايش پوششگیاهی در باالدست

15 دو فصلنامه تخصصی علوم و مهندسی آب- دانشگاه آزاد اسالمی واحد اهواز- سال ششم شماره سیزدهم زمستان و بهار حوزه بوده است و اين میزان حدود 411/ هکتار به طور متراکم از سطح حوزه را در برمیگیرد. جهت برآورد ارتفاع رواناب مدلسازی روش SCS در محیط نرمافزاری ARC GIS10.2 انجام شد و نقشههای مورد نیاز به صورت رستری يا شبکهای استخراج شد که از روی نقشه های خاک کاربری ارضی و شیب شماره منحنی )CN( منطقه بدست آمد. در مرحله بعد با استفاده از آمار بارش حداکثر روزانه) 21 ساعته( ايستگاه اردبیل میزان پیشبنی بارش با دوره بازگشت 9 45 و ساله از طريق نرمافزار Smada محاسبه شد. سپس براساس مقادير شماره منحنی )CN( و میزان نفوذپذيری )S( ارتفاع رواناب )R( با دوره بازگشت 45 9 و ساله در دو بازه زمانی قبل و بعد از عملیات آبخیزداری برآورد شد. با توجه به نتايج حاصل از مدل مناطق باالدست وغربی حوزه به دلیل وجود سنگهای آندزيتی خاک کم عمق شیب نسبتا زياد و تراکم کم پوششگیاهی در دوره قبل از عملیات میزان شماره منحنی افزيش مقادير را نشان میدهد که به تبع در کاهش نفوذپذيری و افزايش رواناب نقش داشته است. در دوره بعد از عملیات با استقرار پوششگیاهی در مناطق دارای پتانسیل باالی تولید رواناب)قسمت شمالی حوزه( میزان شماره منحنی )CN( نسبت به دوره قبل از اجرای عملیات کاهش يافته که منجر به تغییر در میزان نفوذپذيری )S( و در نتیجه کاهش رواناب تولیدی را به دنبال داشته است. منابع اسکندری م. دستورانی م ت. فتاحی ا. نصری مسعود. )7047(. ارزيابی اثرات اقدامات انجام شده روی رژيم جريان حوضه آبخیز زاينده رود )زير حوضه مندرجان(. سومین همايش ملی مديريت جامع منابع آب انجمن مهندسی آبیاری و آب. پاره کار م. )7047(. ارزيابی تاثیر عملیات آبخیزداری در حوضه آبخیز بارده. پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری. ثروتی م ر. بهزاد ا. )7043(. برآورد پتانسیل سیالب با تاکید بر ويژگیهای ژئومورفولوژيک در حوضه آبخیز زيلکی و فیره رود با استفاده از روش.SCS فصلنامه جغرافیايی سرزمین سال هشتم شماره. 95 حسین زاده م م. )پاییز 7047(. برآورد ارتفاع و دبی اوج رواناب در وقوع فرسايش آبراهه ای در منطقه کجور نوشهر البرز شمالی. فصلنامه علمی پژوهشی پژوهش های فرسايش محیطی شماره ص علیزاده ا. )7047(. اصول هیدرولوژيکی کاربردی. انتشارات آستان قدس رضوی )شرکت به نشر( چاپ سی وپنجم. روغنی م. طباطبایی س م ر. شادفر ص. )زمستان 7084(. ارزيابی عملیات آبخیزداری و معرفی روشی در تعیین سازه های کنترل سیل. مجله علمی پژوهشی علوم و مهندسی آبخیزداری ايران سال چهارم شماره 49.

16 21 بررسی اثرات عملیات آبخیزداری بر قابلیت تولید رواناب با استفاده از روش SCS در حوزه آبخیزعنبران چای روغنی م. )7047(. بررسی نقش عملیات مکانیکی آبخیزداری در کنترل رواناب )حوضه آبخیز زاينده رود(. فصلنامه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب سال دوم شماره هفتم. مطالعات توجیهی اجرایی حوضه آبخیز عنبران چای نمین. )7011(. مديريت آبخیزداری جهاد استان اردبیل. مهدوی م. )7081(. هیدرولوژی کاربردی. جلد دوم دانشگاه تهران 9 ص. نبی پور ی. وفاه خواه م. مرادی ح ر. )7040(. اثر عملیات آبخیزداری بر خصوصیات سیل. مجله علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی علوم آب و خاک سال هجدهم شماره. واعظی ع ر. عباسی محمد. )7047(. کارايی روش SCS-CN در برآورد رواناب در حوضه آبخیز تهم چای شمال غرب زنجان. مجله علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی علوم آب و خاک سال 42 شماره. Chaw, V. T., David, R.M and Larry,W. M.(1988). Applied Hydrology. MC Graw. Hjelmfelt, A. (1999). Modeling hydrological and water qulity responses grass Water ways. Journal of Hydrological Engineering, 4,,3. pp: 1-6. Liu Xianzhao., Li Jiazhu. (2008). Application of SCS model in Estimation of runoff From small watershed in Loess plateau of China. Chin Geogra,sci.18(3),pp: Mishra, S. K., Tyagi, J. V., Singh,V. P., Singh, R. (2006). SCS-CN based modeling of sediment yield. Journal of Hydrology, v.3, pp: Naef, F., Scherrer, V. and Weiler, V. (2002). A process based assessment Of the poyential to reduce flood Runoff by land use change. J, Hydrol. 267(1-2), pp: Nhamo, l., Pius, C.h,. (2013). validation of the rainfall-runoff SCS-CN model in a catchment with limited data in Zimbabawa. international Journal of water Resource and Environmental Engieering,5, 6, pp: Reshma, P., Sundara Kumar, M. J., Ratna Kanth BaBu,K. (2010). Simulation of Runoff in watershed using SCS CN Muskingum Gunde methods using remote sensing and Geographical information systems. international Journal of advanced science and Technology,, pp: Sun,G., Zhou,G. (2006). Potential water yield reduction due to forestation Across China. Direct ELSEVIER. Sindhu, D.BL., Shiva Kumar, A., Ravi Kumar,S. (2013). Estimation of surface Runoff in Nullur Amanikere watershed using SCS-CN method. international Journal of Research in Engineering and technology, pp: