بررسی فریدون شهر اصفهان

منظور از مطالعات حاضر بررسی و شناخت تحقیقات آب و هوایی و تعیین اقلیم حوضه مذکور می باشد که برای رسیدن به این مقصود لازم است آمار و اطلاعات ایستگاه های هواشناسی مجاور آن مورد بررسی و تجزیه قرار گیرد. برای تعیین پارامترهای هواشناسی از ایستگاه کلیماتولوژی

فریدونشهر که در فاصله ۳۰ کیلومتری شمالشرقی ونزدیکترین و کاملترین ایستگاه به حوضة مربوطه می باشد استفاده شده است و این ایستگاه در ارتفاع ۲۴۹۰ متری نسبت به سطح آزاد دریا و بین طول ۰ عرض و ۰ در ۱۷۰ کیلومتری غرب اصفهان قرار دارد لذا پس از تحقیق و بررسی و تکمیل آمار ۲۵ سالة فریدونهشر(۱۳۵۵ – ۱۳۵۴ الی ۱۳۷۹ – ۱۳۷۸) پارامتر های هواشناسی، محاسبه و نتیجة آن در جدول شمارة(۱) درج شده است

.
نگاهی به موقعیت طبیعی منطقه و عوامل اصلی که سازند های بنیادی بشمار می آیند مشخص می سازد که آب وهوای منطقة مطالعاتی متأثر از دو ویژگی اصلی است.
الف- کوهستانی بودن منطقه که تقریباً بر تمامی پدی

 

ده های هواشناسی اثر می گذارد و فاکتور اصلی تنوع اقلیمی آن به شمار می آید.
ب- بخش های غربی منطقه در معرض جریانهای مرطوبی است که از بخش شمال غربی، غرب، و جنوب غربی، منطقه را تحت تأثیر قرار می دهد و در صعود هوا بر دامنة کوه ها بخش اعظم بار رطوبتی آن، بصورت نزولات جوی برف و باران تخلیه می گردد.
ج- بخش شرقی در معرض ریزشهای هوایی است که در بخش غربی، تحت

تأثیر فرسایش رطوبتی پشگفته قرار گرفته است و بدین دلیل میزان بارش از غرب به شرق کاهش می یابد. بطورکلی اساس گردشهای جوی اختلاف در جه حرارت بین قطبین و استواست. محرک های اصلی جریانهای هوا در ایران مراکز کم فشار و پرفشاری هستند که نیمکره شمالی و برروی فلات ایران تشکیل می شوند مرکز پرفشار بعنوان مرکز هدایت و صدور جریانات جوی مراکز کم

فشار بعنوان مرکز مکش و جذب آنها عمل می کنند. معمولاً در عرض های جغرافیایی متوسط، حرکت توده ها و جریانات هوا از باختر به خاور می باشد وکشور ایران به دلیل قرار گرفتن در عرض جغرافیایی متوسط دارای جریانات کلی باختری می باشد که سیستم فشار زیاد دینامیکی جنب حاره بر روی آن کاملاً گسترش می یابد.
۴-۲- ریزشهای جوی ماهیانه:
یکی از پارامترهای اساسی در مطالعات آبخیزداری بررسی و شناخت ریزشهای جوی ماهیانه بوده که با استفاده از آن در مدیریت آبخیزداری می توان پوشش گیاهی، آب و خاک را با برنامه ریزی و اجرای طرح های مناسب رشد و توسعه داد.

برای محاسبات ریزشهای جوی میانگین ماهیانه و سالیانه از ایستگاه کلیماتولوژی فرویدونشهر استفاده شد است. لذا بررسی توزیع بارندگی ماهیانه که نشان دهنده رژیم بارندگی هر منطقه می باشد بیانگر مدیترانه ای بودن رژیم بارندگی منطقه است این رژیم در بهار و پائیز بر بخش وسیعی از ایران حاکم است بطور کلی در این رژیم، بارندگی ماهیانه کاهش یافته و بالاخره در فروردین ماه و اردیبهشت ماه بارنگی منظم در منطقه خاتمه می یابد. از این رو حجم عمده

ریزشهای جوی در فصل پائیز و زمستان متمرکز می باشد و فصل خشک سال از اواخر اردیبهشت ماه تا اوایل مهر می باشد. توزیع و تغییرات بارندگی ماهیانه و فصلی فریدونشهر در جدول(۳) و نمودارهای (۱) و (۲) رسم شده است.
بررسی این نتایج که معرف رژیم بارندگی منطقه می باشد، نشان می دهند که بطور کلی بیشترین میزان بارندگی غالباً در اسفندماه ریزش می نماید و در برخی موارد بهمن ماه بعنوان پرباران ترین ماه شناخته شده است.

جدول شماره(۴) ریزشهای جوی ماهیانه فردونشهر از سال آبی ۵۵-۱۳۵۴ الی ۷۹-۱۳۷۸ درج شده است. براساس این جدول بیشترین بارندگی ماهیانه در آذرماه به میزان ۲۷۰ میلیمتر و کمترین میزان بارندگی ماهیانه در ماههای فصل تابستان که بسیار ناچیز است. همچنین طی این دوره آماری سال آبی ۷۲-۱۳۷۱ میلیمتر بارندگی مرطوبترین سال و سال آبی ۶۴- ۱۳۶۳ با ۹/۲۹۲ میلیمتر خشکترین سال می باشد.

در نمودارهای شماره(۳) و (۵) به ترتیب تغییرات ماهیانه حداقل، متوسط وحداکثر بارش – درصد تجمعی بارش ماهیانه و ضریب تغییرات بارش ماهیانه فریدونشهر ترسیم شده است.
جدول شماره(۳): توزیع بارندگی ماهیانه و فصلی ایستگاه فریدونشهر
ماه Mm بارندگی درصد ماهیانه% Mm بارندگی فصلی درصد فصلی %
فروردین ۲/۶۸ ۹/۱۲
۹۷
۴/۱۸
اردیبهشت ۲۷ ۱/۵
خرداد ۸/۱ ۳۵/۰
تیر ۱/۱ ۲۲/۰ ۱/۱ ۲/۰
مرداد ۰ ۰
شهریور ۰ ۱/۰
مهر ۹/۲۱ ۴ ۱۵۸ ۹/۲۹
آبان ۶/۶۶ ۶/۱۲
آذر ۵/۶۹ ۱۶/۱۳
دی ۶/۸۱ ۴۵/۱۵ ۳/۲۷۲ ۵۷۵۱
بهمن ۴/۹۲ ۵/۱۷
اسفند ۳/۹۸ ۶/۱۸

۴-۳- بارندگی سالیانه:
بررسی آمار و اطلاعات هواشناسی از ریزشهای جوی سالیانه ایستگاه فریدونشهر گویای آن است که طی دوره آماری کمترین بارش مربوط به سال ۱۳۶۴- ۱۳۶۳ بارندگی ۲۹۳ میلیمتر و بیشترین مقدار مربوط به ۱۳۷۲- ۱۳۷۱ با بارندگی۱۱۹۸ میلیمتر می باشد. میانگین ریزشهای جوی سالیانه فریدونشهر طی دوره آماری ۲۵ ساله حود ۴/۵۲۸ میلیمتر به دست آمد. همچنین تغییرات سالیانه بارندگی فریدونشهر در نمودار شماره(۶) ترسیم شده است.

۴-۳-۱ تغییرات بارندگی سالانه با ارتفاع:
با توجه به قانون ارتفاع و نحوه ایجاد بارندگی که در اثر صعود هوای گرم و مرطوب انم می شود، معلوم می گردد که هر قدر هوا بالاتر رود سردتر شده و بارندگی بیشتری تولید می کند و این عمل همینطور ادامه می یابد تا آنکه رطوبت هوا به مقدار زیاد کاهش یابد، در این مرحله میزان بارندگی نیز کاهش خواهد یافت. بنابراین مقدار بارندگی در یک ناحیه برحسب ارتفاع افزایش یافته تا آنکه از یک ارتفاع به بعد شروع به کاهش می کند که این ارتفاع را ارتفاع اپتیمم می نامند. بمنظور بررسی تغییرات بارندگی متوسط سالانه در هر یک از زیر حوضه های تفکیک شده اقدام به ایجاد رابطه خط بین میانگین بارندگی سالانه و ارتفاع براساس آمار ایستگاه در دوره مشترک ۲۵ ساله گردیده است. در این بررسی در مرحله اول باید با توجه به میاگین بارندگی سالیانه ۲۵ ساله ایستگاه های مذکور همراه با ارتفاع آنها رابطه همبستگی خطی ایجاد شده است.

ضریب همبستگی بین مقادیر بارندگی و ارتفاع ایستگاه ها در سطح یک درصد معنی دار می باشد و سپس اقدام به تعیین بهترین معادله خطی که از بین نقاط می گذرد گردیده است که در جدول(۵) آمار بارندگی ایستگاه های منتخب طی دوره آماری مشترک همراه با ارتفاع آنها نسبت به سطح دریا و در نمودار شماره(۷) چگونگی برازش معادله بارندگی بصورت تابعی از ارتفاع ارائه شده است.
رابطه تغییرات بارندگی سالیانه ایستگاه های منتخب برحسب ارتفاع بصورت زیر می باشد:

در این رابطه P میانگین بارندگی سالانه( میلیمتر) و H ارتفاع از سطح دریا( متر) می باشد. ضریب همبستگی در این را بطه است، لذا در بین ایستگاه های منتخلب کمترین مقدار بارش سالانه مربوط به ایستگاه خم پیچ واقع در ارتفاع ۲۰۸۰ متری با بارندگی ۷/۳۰۲ میلیمتر و بیشترین مقدار متعلق به ایستگاه فریدونشهر در ارتفاع ۲۴۹۰ متری با بارش سالانه ۴/۵۲۸ میلیمتر می باشد.

ضمناً بارندگی متوسط سالیانه همراه با حجم ریز شهای جوی در زیرحوضه ها در جدول(۶) ارائه شده است بر همین اساس بارندگی متوسط سالانه در حوضه ۶۲۸ میلمیتر و حجم نزولات جوی سالانه بطور متوسط ۴/۹۱ میلیون مترمکعب برآورد می شود.
همچنین در نقشه(۳) خطوط همبازان برای حوضه ترسیم شده است.

۵-۲- رژیم حرارتی:
رژیم حرارتی و تغییرات ماهیانه شاخص های حرارتی نشان دهنده روند تغییرات ماهیانه دما می باشند براساس آمار و اطلاعات ایستگاه فریدونشهر برای یک دوره نسبتاً طولانی ۲۵ ساله از سال ۵۵-۱۳۵۴ تا ۷۹-۱۳۷۸ متوسط دمای سالیانه هوا ۸/۹ درجه سانتیگراد است، ارقام رژیم حرارتی در جدول(۱۰) و در نمودار (۱۰) ارائه شده است.
جدول شماره(۱۰): شاخص حرارتی ماهیانه فریدونشهر
سالیانه شهریور مرداد تیر خرداد اردیبهشت فروردین اسفند بهمن دی آذر آبان مهر ماه
پارامتر
۵/۳۳ ۵/۳۳ ۵/۳۳ ۳۵ ۵/۳۳ ۲۸ ۵/۲۳ ۵/۱۷ ۵/۱۳ ۵/۱۲ ۱۹ ۱۷ ۵/۲۹ حداکثر مطلق
۶/۱۶ ۲۶ ۲/۲۹ ۶/۲۹ ۱/۲۶ ۱/۲۱ ۶/۱۴ ۵/۷ ۵/۴ ۹/۳ ۲/۷ ۹/۱۰ ۶/۱۸ متوسط حداکثر
۸/۹ ۵/۱۶ ۹/۲۱ ۹/۲۱ ۸/۱۸ ۶/۱۱ ۳/۸ ۷/۲ ۸/۰- ۷/۳- ۳/۰ ۴/۴ ۲/۱۵ متوسط
۵/۳ ۷/۹ ۴/۱۳ ۲/۱۴ ۴/۱۱ ۹/۷ ۲/۳ ۲/۳- ۲/۶- ۸- ۹/۶- ۳/۱- ۲/۷ متوسط حداقل
۲۷- ۵/۱ ۵/۸ ۹ ۴/۴ ۱- ۸- ۱۷- ۱۹- ۲۷- ۱۹- ۵/۱۱ ۵/۳- حداقل مطلق

۵-۳- تغییرات میانگین دمای سالانه:
این پارامتر به کمک و مقادیر دمای ثبت شده بوسیله دماسنج خشک و یا مقادیر دمای حداقل و حداکثر برآورد می گردد. بمنظور مطالعه پارامتر دمای سالانه از اطلاعات ۷ ایستگاه شناسایی شده در نزدیکی محدود مورد بررسی استفاده بعمل آمده است و در جدول(۱۱) مشخصه های تعریف کننده این پارامترها در ایستگاه های منتخب ارائه گردیده است. بررسی این جدول نشان میدهد که میزان متوسط دمای سالانه از حداقل ۵/۹درجه سانتیگراد ایستگاه بادیجان تا حداکثر درجه ۷/۱۱ درجه سانتیگراد و در ایستگاه شهرکرد تغییر می نماید.

۵-۴- تغییرات درجه حرارت متوسط، حداکثر و حداقل مطلق سالانه با ارتفاع
در هر منطقه با توجه به آمار ایستگاه ها، میانگین دمای سالانه براساس ارتفاع و درجه حرارت رسم می گردد که معمولاً بصورت خط مستقیم می باشد و فرمول آن بصورت کلی:
می باشد که B گرادیان حرارتی و Z ارتفاع موردنظر بوده و مقدارA بستگی به منطقه مورد مطالعه دارد. این مطالعه در حوضه مطالعاتی به صورت است. بررسی گرادیان دمای سالیانه براساس مقادیر مندرج در جدول شماره(۱) انجام گرفته است. ضریب همبستگی رابطه بدست آمده در جدول ۴/۷۹- برآورد شده است. این رابطه نشان می دهد که کاهش متوسط دمای سالانه با ارتفاع بازاء هر ۱۰۰۰متر ارتفاع در حدود ۴ درجه سانتیگراد است.

تغییرات متوسط درجه حرارت سالیانه نسبت به ارتفاع در نمودار شماره(۱۱) و خطوط همدما در نقشه شماره(۴) برای منطقه مورد مطالعه نشان داده شده است.
همچنین در جدول شماره(۱۱) برای بدست آوردن دمای حداقل و حداکثر مطلق سالانه بین ایستگاه های انتخابی و همبستگی و سپس اقدام به ایجاد معادله خط شده است که معادلات مربوطه در جدول مذکور درج گردیده است و برهمین اساس دمای حداکثر مطلق سالانه ۴/۳۴ و دمای حداقل مطلق سالانه ۵/۳۳- درجه سانتیگراد بدست آمد، و می توان تغییرات درجه حرارت را در ارتفاعات مختلف حوضه برآورد نمود، درجدول مربوط به شناسنامة اقلیمی حوضه که در آخر بخش هواشناسی آمده این نوسانات برای زیر حوضه ها ارائه شده است.

جدول(۱۱): مقادیر درجه حرارت متوسط حداکثر و حداقل مطلق سالیانه نسبت به ارتفاع در ایستگاه های منتخب حوضة مصیر
دمای حداکثر مطلق سالانه
دمای حداقل مطلق سالانه
دمای متوسط سالانه
ارتفاع
m نام ایستگاه ردیف

۳۷ ۵/۲۴- ۵/۹ ۲۳۵۰ بادیجان ۱
۵/۳۷ ۲۷- ۳/۱۰ ۲۱۰۰ چادگان ۲
۳۷ ۵/۲۳- ۹/۹ ۲۲۹۰ داران ۳
۳۷ ۵/۲۵- ۸/۹ ۲۳۰۰ دامنه ۴
– – ۷/۱۱ ۲۰۶۱ شهرکرد ۵
۵/۳۷ ۵/۲۲- ۲/۱۰ ۲۳۰۰ کردسفلی ۶
۵/۳۵ ۲۷- ۷/۹ ۲۴۹۰ فریدونشهر ۷
۳۹ ۵/۱۴- – ۱۸۶۰ پل زمانخان ۸
۵/۳۷ ۵/۲۲- – ۲۳۰۰ خوانسار ۹

معادلات دما

۴/۳۴ ۵/۳۳- ۷/۷ مقادیر سالیانه
۸- پدید ه برف:
بخش نسبتاً مهمی از ریزشه جوی منطقه مورد مطالعه را برف تشکسل میدهد و به واسطه اهمیت آن در هیدروکلیماتولوژی منطقه ارائه تخمین آن ضروری می باشد چرا که کوهها و بلندی های محدود حوضه دارای ارتفاع نسبتاً زیادی هستند و یک حوضه کوهستانی را داریم و از طرفی در داخل محدوده مورد مطالعه ایستگاه یا ایستگاه هایسی که از ارتفاع برف آن معادل حاصل از ذوب برف ونسبت ریزش برف به کل ریزش ها را اندازه گیری نماید وجود ندارد.

با توجه به اهمیت این پارامتر در مطالعات ساماندهی حوضه آبریز و بویژه فعالیت های آبخیزداری و مدیریت سیل در حوضه آبریز در مطالعات حاضر سعی گردیده است با توجه به اطلاعات موجود دامنه برف گیر در حوضه آبریز بررسی شود براساس بررسیهای صحرایی و دریافت نظرات و تجارب ساکنین منطقه پوشش برفی در بلندترین ارتفاعات منطقه در حدود اواخر خرداد تا اوایل تیر در

حوضه آبریز مشاهده شده است و کلیه بارش جامد در این حوضه در صورت سنگین بودن تا اوایل تابستان ذوب می گردد و در صورتی که اختلاف دما زیاد باشد در قلل ارتفاعات حوضه از ارتفاع ۳۵۰۰ متر به بالا برق ها می ماند و با بارش های پائیزی بر روی آنها ذوب می شوند و یا به بارشهای برف سال بعد که در اواسط یا اواخر پائیز می بارد متصل می شود و تشکیل یخچال ها را می دهد.

به هر حال در جدول(۱۳) مقادیر آب معادل برف و درصد برفگیری در حوضه براساس ایستگاه فریدونشهر ارائه می شود:
جدول شماره(۱۳) تغییرات بارش( بارندگی و برف) و ضریب برف گیری در حوضه مصیر
سالیانه شهریور مرداد تیر خرداد اردیبهشت فروردین اسفند بهمن دی آذر آبان مهر ماه
پارامتر
۲/۵۸۲ ۵۰/۰ ۰ ۱۵/۱ ۸/۱ ۲۷ ۲/۶۸ ۳/۹۸ ۴/۹۲ ۶/۸۱ ۵/۶۹ ۶/۶۶ ۶/۲۱ بارشnm
272 50/0 0 15/1 8/1 4/2 7/21 2/54 7/59 8/56 4/38 6/31 6/3 آب معادل برف nm
5/51 5/1 0 0 0 7/8 8/31 1/55 6/64 6/69 3/55 4/47 7/16 ضریب برفگیری

۸-۱- خط برف:
با توجه به اهمیت این پارامتر درمطالعات ساماندهی حوضة آبخیز و به ویژه فعالیتهای آبخیرداری در حوضه آبریز در مطالعات حاضر سعی گردیده است با توجه به اطلاعات موجود دامنه برف گیر در حوضه آبریز بررسی شود براساس بررسی و تحلیل آمار و اطلاعات هواشناسی و دریافت نقطه نظرات و تجارب ساکنین منطقه پوشش برفی در بلندترین ارتفاعات منطقه آبریز مشاهده شده

است در این منطقه ذخیره برفی کم و بیش وجود دارد ولی بستگی به اختلاف دما در قلل ارتفاعات دارد بمنظور تعیین خط برف از معادلات دما در ماههای مختلف( از آبان تا فرودین) و تغییرات بارش در همین ماهها استفاده شده و براساس آن خط برف در ماههای مذکور در جدول شماره(۱۴) آمده است.
جدول شماره(۱۴) مقادیر ارتفاع خط برف در ماههای مختلف در حوضه مصیر
فروردین اسفند بهمن دی آذر آبان ماه
۳۷۴۵ ۲۷۰۰ ۲۱۸۰ ۱۹۷۳ ۲۳۴۵ ۳۰۰۰ ارتفاع خط برف m
9- تبخیر و تعرق پتانسیل:
تبخیر و تعرق پتانسیل عبارت است از مقدار آب تبخیرشده از سطح زمین و آب از دست رفته توسط گیاه و روشهای مختلفی جهت محاسبه و تبخیر و تعرق پتانسیل پیشنهاد شده است لذا در حوضه آبریز مورد مطالعه از ایستگاه کلماتولوژی فریدونشهر استفاده شده است و تبخیر و تعرق پتانسیل در ما ههای مختلف در جدول شماره(۱) و تغییرات آن در نمودار شماره(۱۵) ارائه گردیده است که براساس آن تیرماه با ۸/۱۷۸ میلیمتر بیشترین و دیماه با ۴۶ میلیمتر کمترین ومیانگین تبخیر و تعرق پتانسیل سالانه در محل ایستگاه فردونشهر ۱۳۰۸ میلمیتر برآورد می شود.
۹-۱- گرادیان تبخیر و تعرق:

برای برآورد میزان تبخیر و تعرق پتانسیل در ارتفاعات و نقاط مختلف حوضه اقدام به انتخاب ایستگاه های مجاور جهت ایجاد معادله گرادیان گردید که در جدول(۱۵) و نمودار(۱۶) تغییرات و تبخیر و تعرق پتانسیل نسبت به ارتفاع برای ایستگاه های منتخب وخطوط هم تبخیر و تعرق پتانسیل در نقشه((۵) براساس معادله گرادیان تبخیر و تعرق با ضریب همبستگی برآورد گردیده است و مقادیر تبخیر و تعرق متوسط سالیانه برای زیرحوضه ها در جدول شماره (۱۶) ارائه شده است. لذا تبخیر وتعرق پتانسیل متوسط در حوضه ۳/۱۱۹۸ میلیمتر برآورد می گردد.

نمودار شماره(۱۴)تغییرات میانگین تبخیر و تعرق پتانسیل ماهیانه ایستگاه فریدونشهر
جدول شماره(۱۵) تغییرات ارتفاع و تبخیر و تعرق پتانسیل ایستگاه های منتخب
تبخیر پتانسیل سالانه ارتفاع m نام ایستگاه
۱۳۲۷ ۲۳۵۰ بادیجان
۷/۱۳۳۱ ۲۳۰۰ خوانسار
۱۳۳۲ ۲۲۹۰ داران
۶/۱۳۲۱ ۲۳۰۰ دامنه
۲/۱۴۰۵ ۲۰۶۱ شهرکرد
۷/۱۳۲۹ ۲۳۰۰ کردسفلی
۱۳۰۸ ۲۴۹۰ فریدونشهر

جدول شماره(۱۶)مقادیر تبخیر و تعرق پتانسیل در زیر حوضه های مصیر به میلیمتر
کل حوضه M M5 M4 M3 M2 M1
2/1198 4/1267 1182 4/1352 4/1352 4/1352 5/1217
جدول شماره(۲۰) شناسنامه آب و هوایی در زیر حوضه های مصیر
کل حوضه M M5 M4 M3 M2 M1 زیرحوضه
پارامتر
۲۸۹۸ ۲۶۰۰ ۲۹۶۸ ۲۳۵۰ ۲۳۵۰ ۲۳۵۰ ۲۸۱۵ ارتفاع متوسط m
2/145 2/20 42/25 53/36 58/15 41/11 03/36 مساحت
۶۲۸ ۹/۵۱۳ ۹/۶۵۴ ۲/۴۱۸ ۲/۴۱۸ ۲/۴۱۸ ۳/۵۹۶ بارش متوسط سالانه
Mm
2/91 4/10 65/16 28/15 52/6 77/4 5/21 حجم نزولات سالانهM.C.M
9/7 1/9 6/7 10 10 10 2/8 دمای متوسط سالانه

۵/۳۳- ۸/۲۸ ۶/۳۴- ۹/۲۴- ۹/۲۴- ۹/۲۴- ۲/۳۲- دمای حداقل مطلق سالانه
۴/۳۴ ۸/۳۵ ۱/۳۴ ۹/۳۶ ۹/۳۶ ۹/۳۶ ۸/۳۴ دمای حداکثر مطلق سالانه
۳/۱۱۹۸ ۷/۱۲۶۷ ۱۱۸۲ ۴/۱۳۲۵ ۴/۱۳۲۵ ۴/۱۳۵۲ ۵/۱۲۱۷ حجم تبخیر و تعرق پتانسیل mm

تبخیر و تعرق پتانسیل سالانه mm دمای متوسط سالانه
دمای حدقل مطلق
دمای حداکثر

بارندگی متوسط سالانه mm
معتدل مرطوب، زمستانهای سرد اقلیم کریمی

جدول شماره (۱) خصوصیات فیزیکی در زیرحوضه های مصیر
کل حوضه M M5 M4 M3 M2 M1 زیرحوضه
پارامتر
۲/۱۴۵ ۲/۲۰ ۴۲/۲۵ ۵۳/۳۶ ۵۸/۱۵ ۴۱/۱۱ ۰۳/۳۶ مساحت
۸/۵۵ ۵۳ ۶/۶۸ ۳/۵۸ ۸/۵۱ ۱/۵۱ ۸/۴۳ شیب متوسط حوضه%
۴/۴۶ ۳/۷ ۳/۱۰ ۳/۹ ۴/۷ ۹/۵ ۶/۸ طویلترین آبراهه
km
6/13 07/5 69/5 82/6 45/4 81/3 77/6 قطر همدایره km
2898 2660 2968 2350 2350 2350 2815 ارتفاع متوسط حوضه
۱۸۵۰ ۱۸۵۰ ۱۹۸۰ ۲۳۰۰ ۲۲۸۰ ۲۲۹۰ ۲۲۵۰ حداقل ارتفاع m
4000 3477 3950 3980 3954 3734 3688 حداکثر ارتقاع m
54/0 37/0 24/0 42/0 28/0 33/0 49/0 ضریب شکل حوضه
۱/۶۱ ۸/۲۲ ۶/۲۳ ۵/۲۶ ۱۸ ۵/۱۵ ۳۰ محیط
جدول شماره (۲) مقادیر پتانسیل آبدهی در زیر حوضه های طرح مصیر
دبی ویژه
Litr/s/km2 دبی متوسط
سالانه
Lit/s حجم رواناب
M.C.M ضریب رواناب حجم نزولات جوی M.C.M بارندگی متوسط
سالانه m.m پارامتر
زیرحوضه

۲/۶ ۲۲۵ ۱/۷ ۳۳/۰ ۵/۲۱ ۳/۵۹۶ M1
3 33 1/1 223/0 77/4 2/418 M2
59/2 46 45/1 223/0 52/6 2/418 M3
85/2 104 3/3 215/0 28/15 2/418 M4
1/8 207 53/6 392/0 65/16 655 M5
6/4 93 94/2 283/0 4/10 514 M6
9/4 1000 64/31 347/0 2/91 628 کل حوضه
۳-۷- بیلان آبی
مسئله آب ا خاک و شاید بتوان گفت از هر عاامل طبیعی دیگر مهمتر است بطور کلی راجع به خصوصیات آب و هوایی مناطق خشک، بویژه بیابانی اینطور می توان گفت:
– بارندگی مناطق خشک کم است.
– نه تنها بارندگی کم صورت می گیرد بلکه نامنظم هم هست.
– مقدار باران در سالهای مختلف متفاوت است و اغلب امکان دارد که چندین سال بالنسبه باران کم ببارد.
– یعنی دوره خشکسالی طولانی دارد. امکان دارد چندین ماه و حتی چندین سال بارندگی مناسب صورت نگیرد، بارانها اغلب شدید است، آب اکثر آنها بدون استفاده در سطح زمین جاری و سرانجام هدر می رود.
– در آب و هوای خشک مقدار بارندگی برای زراعت دیمی کافی نیست و در مناطق نیمه خشک تحت شرایط کافی است.
از ویژگی های مناطق خشک رد رابطه با بارندگی و تخبیر می توان گفت بعلت خشکی و گرمی هوا و آفتاب سوزان و وزدیدن باد و تأثیر دیگر عوامل درمناطق خشک، میزا تبخیر و تعرق سالانه آب از مجموع آب حاصل از بارندگی ها در طول سال بیشتر است. در بررسی بیلان آبی در یک منطقه نیاز به پارامتر های هیدرولوژیکی متعددی نظیر تبخیر و تعرق، نفوذ رواناب و افزایش یا کاهش آب زیرزمینی بوده که به شکل معادله هیدرولوژیکی در سطح و زیرسطح زمین مطرح می شود، از این رو برای بررسی دقیق این پارامترها در یک حوضه نیاز به مطالعات و تحقیقات گسترده ای می باشد. در مطالعات آبخیزداری با توجه به عدم شناخت نسبت به پارامتر های مربوطه درنتیجه به چند پارامتر مهم و ضروری شامل: بارندگی، تبخیر و تعرق و رواناب اکتفا می گردد.

که با توجه به معادله توازن آب، میزان تبخیر و تعرق همراه با تلفات در حوضه تخمین زده می شود.
۳-۷-۱ آنالیز پارامترهای مؤثر هواشناسی در برآورد فاکتور های بیلان آبی
در مطالعات بیلان آی خوضه ابخیز مصیر با توجه به بارش متوسط( ۶۲۸ میلیمتر) و سطح( ۱۴۵۲۰ هکتاری) حوضه مقادیر حجم ریزشهای جوی، جریان های سطحی، نفوذ، تبخیر و تعرق، حجم آب مورد مصرف کشاورزی و حجم تخلیه آب های زیرزمینی مورد بررسی قرار گرفت

که در معادله بیلان آبی مقادیر پارامتر های مذکور به تفکیک محاسبه و برآورد شده است.
متوسط حجم ریزشهای جوی برحسب میلیون
مترمکعب
متوسط حجم جریانهای سطحی برحسب میلیون مترمکعب
متوسط حجم آب مورد مصرف کشاورزی و تبخیر و تعرق به میلیون مترمکعب
متوسط حجم آب مورد مصرف کشاورزی به میلیون مترمکعب

متوسط تبخیر و تعرق واقعی همراه با تلفات به میلیون مترمکعب
۳-۸- بررسی هیدرولوژی برف در تولید هرزآب
بررسی های انجام شده در حوضه آبخیز مصیر نشان می دهد که بخشی از هرزآب جاری در حوضه ناشی از ذوب برف باریده شده در ارتفاعات حوضه می باشد که با شروع فصل بهار و افزایش درجه حرارت ذوب برف آغاز می شود و بخشی به صورت نفوذ در زمین به جریانهای زیرزمینی ملحق شده و بخشی به صورت رواناب سطحی به جریان می افتد، بررسی نقش برف در جریانات سالانه حوضه از طریق آماری به دلیل عدم وجود ایستگاه برف سنجی در داخل و حتی مجاور حوضه آبخیز ممکن نگردید.
از اینرو بمنظور تخمینی از رواناب حاصل از ذوب برف از اطلاعات موجود در گزارش هواشناسی استفاده و در نهایت حجم آب حاصل از ذوب برف در مقیاس میانگین سالانه درخروجی هر زیر حوضه محاسبه شده است، براساس مطالعات هواشناسی( مبحث برف) ضریب برفگیری در حوضه مصیر ۵/۵۱ درصد بدست آمده که با اعمال این ضریب در متوسط بارندگی سالانه( ۶۲۸ میلیمتر) می توان بطور نسبی به عمق آب معادل نازل شده( ۲۷۲ میلیمتر) در حوضه پی برد.

براین اساس از روانابهای جاری در حوضه بطور متوسط رقمی معادل ۷/۱۳ میلیون مترمکعب مربوط به ذوب برف می باشد و عموماً بارش برف در این حوضه از ماه آبان آغاز گشته و تا اوایل اردیبهشت ماه نیز وقوع آن تأئید گردیده است.
در این حوضه برف دائمی وجود نداشته و اساساً ذخیرة برف از سالی به سال دیگر خیلی به ندرت و بعضاً آن هم در قلل ارتفاعات کوه فردان و شاهان انجام می شود، علی ایحال یخچال طبیعی بطور دائم در حوضه وجود ندارد. لذا در محاسبه بیلان آبی حوضه می توان کلیه نزولات جوی را بعنوان جریان ورودی به سیستم منظور نمود.

۳-۱۲-۱ شدت رگبارهای سیلابی
جهت برآورد و تعیین ارتفاع بارندگی با دوره بازگشت های مختلف در حوضه های فاقد آمار ابتدا بایست با توجه به ایستگاههای مجاور منطقه طرح که همبستگی خوبی از نظر عوامل اقلیمی و توپوگرافی با منطقه مورد مطالعه دارند مقادیر بارندگی حداکثر ۲۴ ساعته و مقایر بارندگی سالیانه را از روش محمنی همباران یا گرادیان بارش در منطقه مورد مطالعه بدست آورد که این مراحل در بخش هواشناسی بیان شده است. در نزدیکی حوضه قبلاً مقادیر حداکثر ریزشهای جوی در (۶) و منحنی آن در نمودار شماره(۲) آورده شده است. از آنجا که فرض بر این است حداکثر میزان بارش مازاد در زمان تمرکز اتفاق می افتد و محاسبه حداکثر بارش مازاد در پریود های بارش در منطقه مورد مطالعه فقط به روش تجربی امکان پذیر است لذا از روش تجربی مطرح درسطح کشور که

توسط مهندس وزیری صورت گرفته جهت تعیین ارتفاع بارش در زمان تمرکز منطقه طرح استفاده می شود و از ایستگاه سد زاینده رود استفاده بعمل آمده و به لحاظ نزدیکی و همگرای با حوضه مورد مطالعه استفاده شده است، بر همین اساس از مقادیر شدت مدت ریزش های جوی طی دوره بازگشت در زمانهای مختلف برای محاسبه دبی های حداکثر سیلاب استفاده شده است.
جدول شماره(۵) ریزشهای حداکثر کوتاه مدت برای سطح اعتماد ۵ و ۹۵ درصد از توزیع گامبل در دور برگشت سد زاینده رود
۶ ۵ ۴ ۳ ۲ ۱ زمان ساعت
بازگشت دوره
۱۹ ۱۷ ۱۶ ۱۴ ۱۱ ۷ ۲
۳۷ ۳۴ ۳۲ ۲۷ ۲۱ ۱۵ ۵
۴۹ ۴۵ ۴۲ ۳۶ ۲۹ ۲۰ ۱۰
۶۴ ۵۹ ۵۵ ۴۷ ۳۷ ۲۶ ۲۵
۷۵ ۷۰ ۶۵ ۵۵ ۴۳ ۳۰ ۵۰
۸۹ ۸۰ ۷۴ ۶۳ ۵۰ ۳۵ ۱۰۰
۱۰۰ ۹۲ ۸۳ ۷۱ ۵۸ ۴۹ ۲۰۰
۳-۱۲-۲ مطالعه سیلاب

تعیین پارامتر های هیدرولوژیکی، از دیدد ایمنی، جنبة اقتصادی طرح و عملکرد صحیح سازه های هیدرولیکی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. هدف از مطالعات هیدرولوژیکی برآورد مقدار حداکثر، متوسط و حداقلسیلابی است که سازه های هیدرولیکی موردنظر با آن مواجه است. این برآورد باید از دقت بالایی برخوردار باشد ت طرح مورد نظر عملکرد مناسبی داشته باشد. بعنوان مثال برآورد سیلاب طرح یا سیلاب طراحی سرریز در ردة مطالعات اول

مخزن و سرریز باید بتواند سیلاب بحرانی را تحمل کند( با دورة بازگشت مشخص بسته به نوع سازه) یعنی قسمتی از آن را در مخزن جای دهد و قسمتی دیگر آن را از طریق سرریز ها( یا تخلیه کننده ها) عبور دهد. ضمناً جریان خروجی از سرریز نباید باعث وقوع سیلاب در پائین دست شود. بنابراین باید توازن و تعادلی بین جنبة اقتصادی طرح، کارآیی، ایمنی در برابر سیلاب، ظرفیت مخزن، و ظرفیت آبگذری سرریز ایجاد شود، لذا برای طراحی سرریز، دانستن حداکثر سیلاب بحرانی یا به عبارت دیگر« سیلاب طراحی» و همچنین مدت دوام و حجم آن ضروری است.

۳-۱۲-۳ برآورد سیلاب طراحی
پیش بینی دبی اوج و یا ساختن کامل هیدروگراف سیل، مهمترین عامل در مطالعات هیدرولوژی می باشد و در طراحی تأسیسات آبی مانند: پلها، آبروها، انهار زهکشی، شبکه های زهکش شهری و یا سرریزهای اضطراری سدها نیاز به پیش بینی دبی اوج یا هیدروگراف کامل سیلاب است، در این رابطه سدها از اهمیت ویژه ای برخوردارند. برای محاسبه دبی های حداکثر لحظه ای از جدول(۵)

که مقادیر ریزشهای حداکثر کوتاه مدت در دورة بازگشت برای ایستگاه زاینده رود محاسبه گردیده است استفاده شده است. لذا برای محاسبه و برآورد دبی های حداکثر لحظه ای سیلاب ضمن تعیین مقدار منحنی CN و بدست آوردن ارتفاع رواناب و همچنین با داشتن دبی اوج هیدروگراف و مقادیر شدت مدت های بارش، اقدام به محاسبه و برآورد دبی حداکثر لحظه ای و حجم سیلاب

در دورة بازگشت برای حوضه مصیر شده است که مقادیر آن در جدول شماره(۷) درج شده است.
جدول شماره (۷) دبی های حداکثر لحظه ای سیلاب در دورة بازگشت در زیر حوضه های طرح مصیر
M3 CN=83 M2 CN=84 M1 CN=83 TR
حجم
M.C.M
دبی عمق
رواناب بارش
In حجم
M.C.M
دبی عمق
رواناب بارش
In حجم
M.C.M
دبی عمق
رواناب بارش
In
– – – 33/0 – – – 28/0 – – – 354/0 2
016/0 3/2 04/0 27/0 – 2 03/0 64/0 044/0 6 048/0 784/0 5
05/0 7 124/0 98/0 032/0 7/6 111/0 90/0 128/0 4/17 14/0 02/1 10
107/0 2/15 27/0 3/1 068/0 2/14 236/0 18/1 247/0 5/33 27/0 3/1 25
145/0 7/20 367/0 48/1 087/0 18 3/0 3/1 384/0 47 38/0 5/1 50
185/0 4/26 467/0 65/1 127/0 3/26 438/0 54/1 473/0 2/64 517/0 73/1 100
245/0 35 62/0 89/1 175/0 3/36 606/0 8/1 668/0 5/90 73/0 05/2 200

M5
CN=82 M4
CN=82 عمق رواناب بارش

In TR
M..C.M M3/S M..C..M M3/S
دبی
– – – – – ۴۳/۰ ۲
۰۴/۰ ۷/۴ ۰۵۵/۰ ۷ ۰۵۹/۰ ۸۳/۰ ۵
۱۱/۰ ۴/۱۳ ۱۶/۰ ۳/۲۰ ۱۷/۰ ۱۴/۱ ۱۰
۲۱/۰ ۶/۲۵ ۳/۰ ۶/۳۸ ۳۲۴/۰ ۴۶/۱ ۲۵
۲۹۳/۰ ۳۶ ۴۲/۰ ۱/۵۴ ۴۵۴/۰ ۶۹/۱ ۵۰
۴۰۶/۰ ۵۰ ۵۸/۰ ۷۵ ۶۲۹/۰ ۹۷/۱ ۱۰۰
۵۴۲/۰ ۴/۶۶ ۷۸/۰ ۱۰۰ ۸۴/۰ ۲۸/۲ ۲۰۰

M کل حوضه CN=83 بارشin TR
M..C.M M3/s دبی عمق رواناب
in
033/0 7/2 3-10
55/0 2
575/0 1/47 156/0 06/1 5
228/1 4/100 333/0 42/0 10
19/2 179 594/0 85/1 25
3 245 813/0 17/2 50
84/3 313 04/1 48/2 100
61/4 376 25/1 75/2 200

۳-۱۳ – بررسی آبهای زیرزمینی:
آبهای زیرزمینی یکی از منابع حیاتی تأمین آب مصرفی و رفع نیازمندیهای جوامع بشری است و امروزه نیز به سهم خود کمک مؤثری در رشد اقتصادی جوامع مختلف می نماید آبهای زیرزمینی از نظر هیدرولوژیکی در مسیر چرخة آبی طبیعت قرار دارد.
حرکت آب های زیرزمینی در جهت شیب کلی لایه هاست، ولی نسبت به سرعت حرکت آب در سطح زمین بسیار بسیارکند و آرام می باشد.
حرکت آبهای زیرزمینی موجب می گردد که گاهی اوقات آبهای زیرزمینی به رودخانه وارد شود و یا چشمه ای ظاهر گردد، و منبع اصل تغذیه آب های زیرزمینی نزولات جوی است، قسمتی از نزولات آسمانی در زمین نفوذ می کند و به صورت رطوبت خاک در آن آب ذخیره می شود،