اهمیت و ضرورت بررسی هیدرولوژی برف

توضیحات:

پایان نامه اهمیت و ضرورت بررسی هیدرولوژی برف در 152 صفحه در قالب word  و قابل ویرایش همراه با توضیحات کامل

مقدمه :

 اهمیت و ضرورت بررسی هیدرولوژی برف

ریزشهای جوی بعنوان عامل اصلی تغذیه منابع آبی اعم از جریان های سطحی و سفره های زیرزمینی بشمار میروند که بصور گوناگون، باران و یا برف و تگرگ نازل میگردد. قسمت عمده این ریزش ها تشکیل جریان های رودخانه ای را داده و بعضا" در مخازن سدها ذخیره و بخشی از ان نیز از دسترس خارج و به دریا و دریاچه ها وارد میگردد. ذخیره منابع ابی اصولا بدو نحو مصنوعی مشتمل بر احجام ذخیره شده در مخازن سدها و یا بندهای ابی ایجاد شده توسط دست بشر و یا طبیعی به عنوان یکی از پراهمیت ترین منابع حیات بخش آبی بوده و از نزول ریزش های جوی در مناطق مرتفع کوهستانی و انجماد و بجای ماندن انها بدلیل برودت بصورت توده های عظیم برفی و یخچال ها میباشد که به مرور زمان با فرا رسیدن فصول گرم و فراهم شدن شرایط مناسب، مذاب و تشکیل جریان های دائمی رودخانه ای را میدهند. این جریان ها بدلیل بهره گیری بهینه از آنها در فصول مناسب کشاورزی دارای ارزش فراوان بوده و بالطبع شناخت منابع اصلی تغذیه انها«برف و یخ» دارای اهمیت بسزائی می باشد.[57] ذخیره برفی و یخچالی یکی از منابع اب شیرین زمین است. به گزارش نهاد محیط زیست المان6، تنها 3 درصد از منابع اب کره ی زمین، اب شیرین قابل نوشیدن است و بشر تنها به یک درصد از این سه درصد دسترسی دارد : از اب شیرین موجود در جهان، 70 درصد برای کشاورزی، 20 درصد در بخش صنایع و تنها ده درصد ان برای مصارف خانگی استفاده میشود. پس جای تعجب نیست که هم اکنون بر اساس گزارش سازمان ملل، یک میلیارد و دو میلیون انسان از دسترسی به اب نوشیدنی، محرومند. در گزارشات پیش بینی شده که در سال 2050، پنج میلیارد و یک میلیون نفر از کمبود اب رنج  خواهند برد.  بهره برداری صحیح، تصحیح الگوی مصرف جوامع و یا طرح ها و برنامه های کارامد و تازه باید از هم اکنون به جنگ با کمبود اب رفت، پیش از انکه جنگ اینده، جنگ بر سر منابع اب باشد. اما نباید فراموش کرد که در جهان کشورهایی همچون اتیوپی وجود دارند که با منابع ابی تنها یک کشور(اریتره) فاصله دارند. چه تضمینی وجود دارد که اتیوپی، پنجاه سال دیگر، برای دست یابی به دریا، به همسایه خود اعلام جنگ نکند و یا در خود کشور ما با احداث سدهای «کجکی 1 و 2» برروی رودخانه مرزی هیرمند در افغانستان و با قطع حداقل حقابه و جریان زیستی لازم توسط افغان ها (بر خلاف موافقت نامه فی ما بین) تالاب هامون کاملا خشک گردید.

فهرست مطالب:

1  فصل اول کلیات

1.1 اهمیت و ضرورت بررسی هیدرولوژی برف

2.1 جنبه های نو بودن تحقیق

3.1  اهداف تحقیق

4.1 فصل بندی پایان نامه

2  فصل دوم : مرور منابع

1.2 منابع فارسی

2.2 منابع انگلیسی :

3 فصل سوم : مواد و روش ها

1.3 برف

1.1.3 خواص فیزیکی برف

2.1.3 جرم حجمی برف

3.1.3 درجه حرارت

4.1.3 درصد مقدار آب مایع

1.4.1.3درصد جرمی

2.4.1.3 درصد حجمی

3.4.1.3 درصد حجم خلل و فرج

4.1.3 ساختمان برف

5.1.3 لایه بندی ( روی هم قرار گرفتن طبقات )

2.3 هیدرولوژی برف

1.2.3 مراحل ذوب برف :

1.1.2.3 مرحله گرم شدن

2.1.2.3مرحله رسیدن

3.1.2.3 مرحله خروجی

3.2.3 انواع روش های شبیه سازی ذوب – رواناب برف

1.3.2.3 روش شاخص دما

2.3.2.3 روش دما- تشعشع

3.3.2.3 روش بیلان انرژی

4.3.2.3 استفاده از روش های آماری

5.3.2.3 استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی (ANNs)

4.2.3 کاربرد تصاویر ماهواره ای در مطالعات برف

1.4.2.3 تلفیق تصاویر و شبیه سازی فرایند ذوب برف- رواناب

2.4.2.3 استفاده از تصاویر ماهواره ای در تعیین مساحت تحت پوشش برف

3-3 روشهای مختلف اندازه گیری برف

1.3.3  تجهیز باران سنج ها و باران نگارها:

2.3.3 میز برف

3.3.3 اندازه گیری توسط اشعه گاما:

4.3.3  نمونه بردار برف (Snow Sampler)

5.3.3 روش استفاده از عکسهای ماهواره ای برای عملیات برف سنجی

4.3 انتخاب محل مناسب برای استقرار ایستگاه برف سنجی

1.4.3 مشخصات محل انتخاب شده برای عملیات برف سنجی

5.3 تصاویر ماهواره ای

1.5.3 تصاویر برفی مودیس

6.3 درسنامه ی مدل

1.6.3 مدل هیدرولوژی

2.6.3 نرم افزارهای مورد استفاده

3.6.3 درسنامه مدل winSRM

1.3.6.3  اهداف و قابلیت های مدل

2.3.6.3 ساختار مدل

3.3.6.3 اطلاعات مورد نیاز برای اجرای مدل

4.3.6.3 خصوصیات حوضه آبریز و ناحیه های ارتفاعی

4.6.3 متغیرهای ورودی

1.4.6.3 دما و درجه – روز

2.4.6.3  بارندگی

3.4.6.3 سطح تحت پوشش برف (پهنه بندی برف)

4.4.6.3 تعیین SCA به کمک خطوط ایزوترم

5.6.3 پارامترهای ورودی

1.5.6.3     ضریب رواناب ، C

2.5.6.3  فاکتور درجه روز DDF

3.5.6.3 افتاهنگ دما

4.5.6.3 دماي بحراني

5.5.6.3 سطح شركت كننده در بارش RCA

6.5.6.3 ضريب فروكش K

7.5.6.3 زمان تاخير

6.6.3  اماره های ارزیابی کمی نتایج مدل

4 فصل چهارم : مشخصات منطقه مورد مطالعه

1.4 انتخاب مدل

1.1.4 انواع مدل های ذوب برف و مقایسه انها

2.4 انتخاب حوضه

3.4 انتخاب سال آبی

4.4 سیمای عمومی منطقه مورد مطالعه

5.4 وضعیت چشمه ها و سازنده های حوضه

6.4 وضعیت هوا و اقلیم شناسی حوضه مورد مطالعه

7.4 منابع تهیه داده ها

1.7.4 لیست ایستگاه های منطقه

2.7.4 نحوه تهیه تصاویر ماهواره ای پروژه

8.4 اهمیت منحنی آلتیمتری در هیدرولوژی برف

1.8.4 بدست اوردن نقشه دیجیتالی حوضه

2.8.4 منحنی آلتی متری حوضه

3.8.4 تحلیل منحنیآلتیمتری حوضه و شاخص های مختلف ان

1.3.8.4  ارتفاعات مشخصه حوضه

2.3.8.4 مساحت حوضه

3.3.8.4 ارتفاع حوضه و توزیع ارتفاعات

4.3.8.4 تعیین ارتفاع هیپسومتریک هر ناحیه ارتفاعی برای ورود به مدل

6.3.7.5 نقشه دیجیتالی نواحی ارتفاعی حوضه

7.3.7.5 نقشه شیب حوضه

8.5 آمار دبی

9.5 آمار بارندگی

10.5 آماده سازی داده ها بصورت روزانه برای ورود به مدل

11.5 متغیرهای ورودی

1.11.5 دما T

2.11.5 بارندگی

3.11.5 مساحت پوشش برفی

12.5 پارامترهای ورودی

1.12.5 ضریب رواناب

2.12.5 فاکتور درجه روز

3.12.5 افتاهنگ دما

4.12.5 دمای بحرانی Tcrit

5.12.5 سطح مشارکت کننده بارش RCA

6.12.5  ضریب فروکش

7.12.5 زمان تاخیر

5 فصل پنجم: تحلیل نتایج و بحث

5.1 واسنجی مدل

2.5 آماره های ارزیابی مدل

3.5 شبیه سازی رواناب

4.5 تحلیل نتایج شبیه سازی رواناب

6 فصل ششم: نتیجه گیری و پیشنهادات

1.6 مقدمه

2.6 نتیجه گیری و دستاوردها

3.6 پیشنهادات

1.3.6 پیشنهاد به سازمان فضایی ایران

2.3.6 پیشنهاد به سازمان آب منطقه ای استان فارس

3.3.6 پیشنهاد به دانشگاه و گروه مهندی آب فیروزآباد

فهرست جداول

شکل 1-1 لیست هفت سرفصل پایان نامه

شکل 1-2 قسمت اول روندنمای مراحل انجام تحقیق

شکل1-3 قسمت دوم روندنمای مراحل انجام تحقیق

جدول 3-1 دامنه تغییرات برخی پارامترهای برف

شکل4.3 نگهداشت آب در برف

جدول 3-2 طبقه بندی  برف نمونه بازای شکل دانه های آن

جدول 3.3 جزئیات پارامترهای طراحی سنجنده مودیس

شکل 3-5 ساختار سازمانی تیم مودیس

جدول 3=4 استخراج شاخص های NDSI و NDVI از تصاویر مودیس

جدول 3-5 باندهای مورد استفاده در تهیه محصولات برفی مودیس

جدول 3-6 خلاصه ای از محصولات برفی مودیس

جدول 3-7 مشخصات محصولات برفی استاندارد مودیس

جدول8.3 مثال محاسبه ذوب برف تاریخ باریده بر مناطق عاری از برف

جدول 9.3 برخی از موارد امکانات سنجش از دور پوشش برفی

شکل6.3 پوشش برفی در حوضه ای در الپاین به نام Felsberg

شکل 7.3: یک افزایش موقت در پوشش برفی که درونیابی منحنی را با اشتباه مواجه می سازد

شكل 8.3 عواملي كه بر فاكتور درجه روز تاثير گذارند.

شكل 9.3 دامنه تغييرات ضريب فروكش جريان را براي حوضه هاي مختلف

شكل 10.3 زمانهاي تاخير مختلف و تاثير ان بر روي داده هاي ورودي و خروجي

شکل 6.5 بارندگی روزانه برای همه نراحی ارتفاعی خسروشیرین

جدول 1.4 مربوط به نتایج ارزیابی آماره های مقایسه دقت 10 مدل ذوب برف در 10 سال آبی

شکل2.4 حجم منشورها بیانگر خطای متوسط همگی مدل های ذوب برف برای کل نتایج بدست آمده در 10 سال آبی می باشد.

جدول2.4 مقایسه بین مدل های مختلف ذوب برف

شکل3.4 نقشه سیمای عمومی منطقه

جدول3.4 لیست ایستگاه های بارانسنجی و تبخیرسنجی در منطقه

شکل 4.4 نقشه DEM حوضه

 شکل 5.4 منحنی التیمتری حوضه

جدول4.4 ارتفاعات مشخصه حوضه خسروشیرین

جدول 5.4 مشخصات حداقل و حداکثر ارتفاع و محدوده ارتفاعی حوضه خسروشیرین

جدول6.4 ناحیه بندی ارتفاعی حوضه خسروشیرین

شکل 6.4 نمودار مساحت هرکدام از نواحی ارتفاعی حوضه خسروشیرین

شکل 7.4 نمودار درصد مساحت هر کدام از نواحی ارتفاعی حوضه

شکل 8.4 متوسط ارتفاع هیپسومتریک کل حوضه و نیز ارتفاع هیپسومتریک تک تک نواحی ارتفاعی

شکل 10.4 متوسط ماهانه و سالانه درازمدت دبی ایستگاه هیدرومتری رودخانه سفید برای کل سال های آماری

شکل 11.4 متوسط ماهانه درازمدت بارندگی ایستگاه خسروشیرین برای کل سال های آماری موجود

جدول 7.4 تراز خط برف تمام چهار جهات اصلی جغرافیایی بدست آمده برای 16 عکس انتخابی مودیس

جدول 8.4 نتایج محاسبه DDF برای همه نواحی ارتفاعی برای حوضه خسروشیرین برای کل اندازه گیری های سالهای اخیر

شکل 1.5 گزینه های فعال خروجی گراف های مختلف مدل WinSRM پس از اجرای شبیه سازی رواناب

شکل 2.5 همه متغیر ها به صورت گزارش هایی در فایل های متنی خلاصه می گردند

شکل 3.5 نمودار هیدروگراف شبیه سازی شده در مقابل هیدروگراف مشاهده ای حوضه خسروشیرین

شکل 4.5 نمودار مساحت پوشیده از برف برای همه نواحی ارتفاعی خسروشیرین

شکل5.5 متوسط ماهانه دما برای همه نواحی ارتفاعی خسروشیرین

شکل7.5 زمان تاخیر برای همه نواحی ارتفاعی خسروشیرین

شکل 8.5 فاکتور درجه روز برای همه نواحی ارتفاعی خسروشیرین

شکل 9.5 ضریب رواناب برف برای همه نواحی ارتفاعی خسروشیرین

شکل 10.5 ضریب رواناب باران برای همه نواحی ارتفاعی خسروشیرین

شکل 11.5 سطح مشارکت کننده در بارش برای همه نواحی ارتفاعی خسروشیرین

شکل 12.5 سهم مشارکت تجمعی هریک از مولفه های رواناب شامل برف قبتی و برف تازه و باران در کل رواناب در طول زمان برای ناحیه ارتفاعی اول

شکل 13.5 سهم مشارکت تجمعی هریک از مولفه های رواناب شامل برف قبتی و برف تازه و باران در کل رواناب در طول زمان برای ناحیه ارتفاعی دوم

شکل 13.5 سهم مشارکت تجمعی هریک از مولفه های رواناب شامل برف قبتی و برف تازه و باران در کل رواناب در طول زمان برای ناحیه ارتفاعی سوم

شکل14.5 مقایسه آب معادل ناحیه ای مولفه های رواناب در طول زمان برای ناحیه ارتفاعی اول خسروشیرین