حوضه آبریز بخشی از خشکی است که تمام آب بارش یافته و یا جاری شده در آن به یک نقطه انتهایی برسد. با آنچه که تعریف شد میتوان به این نتیجه رسید که داخل حوضه های آبریز، رودخانه ها، جاده ها، جنگل ها و حتی شهرها نیز قرار دارند.
وقتی حوضه آبریز بارندگی را دریافت می کند، قسمتی از بارندگی، قبل از رسیدن به شبکه آبراهه ها، روی سطح حوضه به صورت یک جریان روسطحی (overland flow) جاری می شود. سپس این جریان ها جمع شده و تشکیل رودخانه اصلی را داده و نهایتا از نقطه خروجی یا نقطه تمرکز خارج می شود. یعنی شیب نقاط به گونه ای است که آب ها به سمت نقطه خروجی هدایت می شوند.
مرز هر حوضه آبریز، خط الراس ارتفاعات آن است یعنی اگر دو حوضه کنار هم باشند، مرزهای جداکننده آن، خط الراس ارتفاعات است. بنابراین اشل مکانی که تحلیل های هیدرولوژیک روی آن انجام می شود، حوضه آبریز یا بخشی از آن است.
به مجموعه آبراهه هایی که در سطح حوضه آبریز عمل تخلیه جریان سطحی را انجام می دهند شبکه رودخانه گویند. این شبکه نشان دهنده چگونگی تخلیه رواناب از حوضه بوده و شامل موارد ذیل می باشد:
ویژگی های فیزیکی حوضه روی رواناب، میزان دبی سیلابی و بیلان یک حوضه آبریز تاثیر فراوان دارد. تعدادی از این ویژگی ها عبارتند از:
مساحت حوضه مهم ترین عامل فیزیکی بوده که دبی اوج و شکل حوضه به آن بستگی دارد. برای تعیین مساحت حوضه ابتدا باید محدوده مربوط به حوضه را بر روی نقشه توپوگرافی تعیین نمود.
این محدوده شامل خط الراس هایی است که منطقه را به نحوی محدود می سازد که کلیه آب های ناشی از بارندگی در این سطح به سمت یک نقطه خروجی که معمولا مجهز به ایستگاه اندازه گیری است هدایت می کند. پس از محدود کردن حوضه میتوان مساحت را محاسبه نمود. در ذکر مساحت حوضه باید به نقطه تمرکز آن نیز اشاره کرد (به استثنای حوضه های بسته)
به طول خط تقسیم آب گفته می شود که حوضه آبریز را از حوضه های مجاور جدا می سازد. معمولا با منحنی سنج اندازه گیری می شود.
فاصله بین نقطه خروجی حوضه (در مسیر آبراهه حوضه) تا مرز آن. نظر به اینکه آبراهه تا مرز حوضه ادامه ندارد، لازم است که آبراهه را تا مرز حوضه به گونه ای دنبال کنیم که بیشترین حجم آبگذری را داشته باشیم.
این ضریب از نسبت محیط حوضه (P) به محیط دایره ای (‘P) که سطح آن معادل سطح حوضه (A) است بدست می آید. روش محاسبه به صورت زیر است:
این ضریب بدون بعد است؛ برای حوضه های تقریبا گرد یک و برای حوضه های کشیده ۱.۵ تا ۲.۵ می باشد.
ارتفاع حوضه نسبت به سطح دریا، نشان دهنده موقعیت اقلیمی آن حوضه است.
ارتفاع میانه حوضه: رقومی که ۵۰% مساحت اراضی حوضه ارتفاعی بالاتر از آن و ۵۰% مساحت حوضه ارتفاعی کمتر از آن را داشته باشند.
نحوه توزیع ارتفاعات در حوضه ها معمولا با دو نمودار هیپسومتری و آلتی متری رسم می شوند.
برای محاسبه این شاخص از فرمول هورتون استفاده می شود. این خصوصیت نقش اساسی در میزان رواناب و مقدار نفوذ دارد و رابطه آن به شرح زیر است:
که در آن:
شیب متوسط حوضه را به تقریب میتوان از فرمول زیر بدست آورد:
که در آن Hmax و Hmin به ترتیب حداکثر و حداقل ارتفاع حوضه و A مساحت حوضه بر حسب کیلومترمربع است.
عامل جهت شیب از نظر تاثیر آن بر بعضی فرایندهای هیدرولوژیک مانند ذوب برف ها و تنوع پوشش گیاهی در حوضه های آبریز حائز اهمیت است. جهت حوضه را به طرق مختلف میتوان اندازه گیری و توصیف کرد.
یک روش آن است که فقط جهت عمومی حوضه را در نظر بگیریم مثلا یک حوضه ممکن است در دامنه های شمالی یک رشته کوه قرار گیرد در این صورت کلا مشخص است که جهت شیب حوضه رو به شمال است. ممکن است بطور دقیق تر برای تعیین جهت حوضه جهات چهارگانه (شمال، شرق، جنوب و غرب) و یا جهات هشت گانه مورد بررسی قرار گیرد. در مطالعات آبخیزداری از نظر تاثیری که در جهت دامنه های حوضه بر نوع فرسایش خاک دارد لازم است نقشه جهت شیب نیز تهیه شود.
نسبت طول کل شبکه هیدروگرافی شامل کلیه آبراهه ها (فرعی و اصلی) به مساحت حوضه، تراکم زهکی را نشان می دهد. این خصوصیت بیانگر وضعیت رواناب و فرسایش در قسمت های مختلف آن می باشد. رابطه آن به صورت زیر است:
که در آن:
حداکثر زمانی که طول می کشد تا آب از دورترین نقطه حوضه مسیر هیدرولوژیکی خود را طی کرده و به نقطه خروجی برسد، زمان تمرکز نام دارد.
این مطلب ویرایش شده است در تاریخ 2019-05-19 18:27
مشاهده دیدگاه ها
خیلی خلاصه بود