برآورد آستانه بارش موثر بر شروع رواناب در مناطق خشک ایران مرکزی (مطالعه موردی حوزه آبخیز سانیج-یزد)

یکی از ویژگی های بسیار مهم هر حوزه آبخیز، آستانه شروع رواناب آن است که می تواند منعکس کننده خصوصیات مختلف حوضه و عامل مهم در شناخت و تعیین وضعیت سیل خیزی حوضه است. برآورد دقیق مقدار و مدت زمان شروع رواناب ناشی از رخداد های باران و به دنبال آن نقطه آغاز سیل از موارد اساسی موردتوجه در مطالعات آب شناسی حوزه های آبخیز است. آستانه رواناب مقدار بارش موثری است که طی یک مدت زمان معین در سطح حوضه مشخصی برای شروع سیلاب در خروجی آبراهه زهکشی آن سطح موردنیاز است هدف از پژوهش حاضر، تعیین حداقل بارش و یا به عبارت دیگر بارش موثر بر شروع رواناب، در حوزه آبخیز سانیج در استان یزد است. با تعیین ارتفاع حداقل بارش برای شروع رواناب در حوضه مذکور و یا سایر حوضه ها، یکی از مولفه های اصلی و موثر در مطالعات مربوط به سیل خیزی و پهنه بندی خطرات سیل تامین می شود.

منطقه مطالعاتی در تحقیق حاضر حوزه آبخیز سانیج در 30 کیلومتری شهر یزد در شهرستان تفت، استان یزد با مساحت 173/153 کیلومترمربع و مختصات جغرافیایی 48 ˊ32 °31 تا 18 ˊ42 °31 عرض شمالی و 36 ˊ54 °53 تا 54 ˊ03 °54 تا طول شرقی است. بارندگی سالانه آن 220 میلی متر، میانگین دمای سالیانه 2/11 درجه سانتی گراد و متوسط رطوبت نسبی حوضه 42 درصد است، ارتفاع حداکثر حوضه 4036 متر و پست ترین نقطه آن 2020 متر ارتفاع دارد. زمان تمرکز حوزه (Tc) به روش برانسبی-ویلیامز 5.18 ساعت است. ایستگاه های مورد نظر در این تحقیق،  ایستگاه هیدرومتری فیض آباد در خروجی حوزه آبخیز سانیج برای تهیه داده های دبی سیلاب، ایستگاه باران سنجی بیدآخوید برای داده های بارش ساعتی و ایستگاه کلیماتولوژی فیض آباد به منظور تهیه داده های بارش 24 ساعته (روزانه)  است که داده های آن برای دوره زمانی از سال 1370تا 1400  در دسترس بود. برای دست یابی به هدف تحقیق روابط بین حداکثر بارش های 24 ساعته و آستانه رواناب بررسی شد. همچنین انطباق هیدروگراف ها و هیتوگراف های متناظر به منظور برآورد حداقل بارش جهت شروع رواناب مورد مطالعه قرار گرفت و شدت بارش در پایه زمانی یک ساعت بررسی شد.  سپس از نرم افزار EXCEL به منظور  تجزیه تحلیل آمار و اطلاعات استفاده شد.

نتایج و بحث:

نتایج بررسی روابط بین آستانه رواناب و حداکثر بارش های 24 ساعته که داده ه ای آن از ترکیب بارش های 24 ساعته و بارش های رگباری بود نشان داد که تابع آن ها به صورت y=0.9131x+14.01 و مقدار حداقل بارش با R2 82% برابر 01/14 میلی متر است. همچنین در بخش انطباق آب نمود ها و باران نگار های متناظر نتایج نشان داد؛ میانگین ارتفاع بارش برای شروع رواناب برابر 9/18 میلی متر است. در نهایت مقدار میانگین برای حداقل ارتفاع بارش در هر دو روش مطالعاتی نیز 45/16 میلی متر به دست آمد. همچنین شدت بارش در پایه زمانی یک ساعت برابر 13 میلی متر برآورد شد؛ بنابراین درصورتی که شدت بارش در پایه های زمانی بالاتر از یک ساعت بیش تر از 16 میلی متر باشد، انتظار می رود رواناب در خروجی حوضه تولید شود.

هدف تحقیق حاضر تعیین آستانه بارش موثر است که منجر به جاری شدن و شروع رواناب در یک حوزه کامل در مناطق خشک ایران مرکزی می شود. با شناخت آستانه شروع رواناب در حوزه های آبخیز، یکی از مولفه های اصلی در مطالعات آب سنجی و مدیریت بهینه سیلاب تامین می شود. نتایج نشان داد درصورتی که مدت بارش حوضه بیش از یک ساعت و مقدار آن بیش از 16 میلی متر باشد رواناب در  خروجی حوزه جاری خواهد شد. همچنین اطلاع از آستانه بارش موثر در شروع رواناب در طرح های آبخیزداری، استفاده بهینه و مدیریت نزولات جوی و همچنین طراحی سطوح آبگیر باران جهت جذب بارش حائز اهمیت است. لازم به ذکر است نتایج این تحقیق تا  حد زیادی به جهت  ورود سامانه های باران زا و همچنین فاصله آن از خروجی حوضه بستگی دارد که پیشنهاد می شود این مورد در پژوهش های بعدی موردبررسی قرار گیرد.