حوضه های آبریز و خصوصیات آن ها

حوضه های آبریز و خصوصیات آن ها

اسلاید 1: حوضه‌هاي آبريز وخصوصيات آنهاحوضه آبريز: مساحتي که رواناب سطحي در آن بطور طبيعي به نقطه واحدي به نام نقطه تمرکز (point of concentration) هدايت مي‌شود.حوضه مسدود: اگر نقطه تمرکز در داخل حوضه باشد. مانند کوير مرکزي ايران که سلسله ارتفاعات اطراف آن يک حوضه مسدود بزرگ را بوجود آوردند.حوضه باز: اگر نقطه تمرکز در انتهاي حوضه واقع شده باشد بطوري که آب بتواند از آن نقطه به خارج حوضه جريان يابد هر نقطه‌اي را که در روي يک رودخانه در نظر بگيريم براي منطقه يا حوضه‌اي که در بالادست آن نقطه واقع شده است نقطه تمرکز به حساب مي‌آيد.

اسلاید 2: خط تقسيم آب : خطي فرضي که حوضه‌هاي مختلف را از يکديگر مجزا مي‌سازد به خط تقسيم آب معروف است. اين خط فقط به توپوگرافي حوضه بستگي دارد و از بهم پيوستن خط الرأس ارتفاعات به دست مي‌آيد.محدوده حوضه

اسلاید 3:

اسلاید 4: زهکش اصلي يا رودخانه اصلي: رودخانه‌اي که تمامي رواناب زير حوضه‌ها به آن مي‌ريزد .اين نمودار مشخص مي‌کند که چه مقدار مساحت مربوط به آبراهه ساحل راست رودخانه اصلي و چه مقدار مربوط به ساحل چپ بوده و اين زير حوضه‌ها در کدام نقاط و با چه فواصلي از نقطه تمرکز به رودخانه اصلي مي‌پيوندد.قسمت‌هاي اوليه رودخانه اصلي را سراب و قسمت‌هاي انتهاي آن را پاياب مي‌نامند.

اسلاید 5: طول هر يک از آبراهه‌هاي حوضه، اعم از رودخانه‌هاي دائم و خشک رودها ، بر حسب Kmتراکم شبکه رودخانه‌هاي حوضه بر حسب km/km2مساحت حوضه بر حسب km2شبکه رودخانه: به مجموعه آبراهه‌هايي گفته مي‌شود که در سطح حوضه عمل تخليه رواناب را انجام مي‌دهند.اين رودخانه‌ها مي‌توانند دائمي(90 درصد ايام سال آب دارند) ، فصلي( 50 درصد ايام سال آب دارند) يا مسيل‌هايي باشند که در هنگام باران ايجاد مي‌شوند.هر چه شبکه رودخانه‌هاي يک حوضه تکامل يافته‌تر باشد تخليه رواناب از آن حوضه بهتر و ساده‌تر انجام مي‌شود.طولاني‌ترين آبراهه را اصلي و بقيه فرعي گويند.اگر مجموع طول تمام رودخانه‌ها و آبراهه‌هاي حوضه، اندازه‌گيري و بر مساحت حوضه تقسيم شود عدد به دست آمده تراکم شبکه رودخانه‌هاي حوضه ناميده مي‌شود(km/km2).تراکم شبکه رودخانه معياري است که فقط طول رودخانه را مشخص مي‌سازد و از طرز شبکه‌بندي و اتصال شاخه‌هاي مختلف اطلاعي بدست نمي‌دهد.رده‌بندي رودخانه به منظور اطلاع از نحوه ارتباط انشعابات مختلف استفاده مي‌شود. سرشاخه هر آبراهه را که از ارتفاعات شروع مي‌شود رودخانه رده يک گويند.

اسلاید 6:

اسلاید 7: از اتصال حداقل دو رودخانه رده يک رودخانه رده دو ايجاد مي‌شود. و رودخانه رده دو زماني به رودخانه رده 3 تبديل مي‌گردد که حداقل يک رودخانه رده 2 ديگر به آن بپيوندد.از اتصال دو يا چند رودخانه رده 3 رودخانه رده 4 تشکيل مي‌گردد و .... شماره رودخانه در نقطه تمرکز نشان دهنده درجه تکامل شبکه آبراهه‌ها در حوضه بالادست آن نقطه است.

اسلاید 8:

اسلاید 9: نسبت انشعاب( biforcation ratio ): براي مشخص کردن تاثير انشعابات شبکه رودخانه بر هيدروگراف سيل استفاده مي‌شود.شماره رده رودخانه اصلي حوضهبه ترتيب تعداد رودخانه‌هاي رده 1، 2، 3، ... ، i مي‌باشدنسبت انشعاب رودخانه‌ها در حوضه

اسلاید 10:

اسلاید 11: شماره رده انشعاباتتعداد انشعاباتطول آبراهه(Km)115027246173128454512نسبت انشعابتراکم شبکه رودخانه‌هامثال: در يک حوضه آبريز به مساحت 22 کيلومتر مربع تعداد انشعابات رده‌هاي مختلف به شرح زير اندازه‌گيري شده است. نسبت انشعاب و تراکم شبکه رودخانه‌ها را بدست آوريد.

اسلاید 12: مثال: با توجه به ارقام مثال قبل نسبت انشعاب را با روش اخير محاسبه نماييد.در واقع نسبت انشعاب از يک رده به رده ديگر عبارتست از نسبت تعداد رودخانه‌هاي يک رده مشخص به تعداد رودخانه‌هاي رده بالاتر.نسبت انشعاب يک حوضه آبريز ميانگين نسبت انشعاب رده‌هاي مختلف آن حوضه است. زيرا اگر در يک حوضه i رده رودخانه وجود داشته باشد به اندازه i-1 نسبت انشعاب وجود خواهد داشت.تعداد رودخانه‌هاي رده 1تعداد آخرين ردهشماره رده رودخانه اصليروش ديگر براي محاسبه نسبت انشعاب( biforcation ratio )

اسلاید 13: نسبت انشعاب در حوضه‌هاي معمولي بين 3 تا 5 است. هرچه اين نسبت کوچکتر باشد نشاندهنده اين است که منحني تغييرات دبي سيل نسبت به زمان سيل در مقايسه با حوضه‌هاي ديگر داراي نقطه اوج تيزتر خواهد بود.

اسلاید 14: رودخانه‌ها به جوان، کامل و مسن طبقه‌بندي مي‌شوند.رودخانه‌هاي جوان داراي شيب تند و مقطع آنها به شکل V مي‌باشد. فرسايش در اين رودخانه‌ها نسبتاٌ زياد است.در رودخانه هاي کامل بيشترين انرژي صرف انتقال مواد رسوبي مي‌شود و ميزان فرسايش در آنها کمتر از رودخانه‌هاي جوان است. مقطع اين رودخانه‌ها به شکل U است.رودخانه هاي مسن شيب بسيار کم دارند و مقطع آنها حالت ذوزنقه اي به خود مي گيرد. رسوب گذاري از خصوصيات اصلي اين رودخانه هاست.بالاترين رده آبراهه حوضهشماره رده مورد نظرتعداد آبراهه هاي رده مورد نظرقاعده هورتن: تعداد آبراهه هر رده از معاده زير تبعيت مي‌کند.در مثال قبل که نسبت انشعاب 6/3 محاسبه شد تعداد رودخانه رده 2 عبارتست از

اسلاید 15: خصوصيات حوضه‌هاي آبريز:عوامل موثر بر ايجاد رواناب و سيل عبارتند از: 1-نفوذپذيري و 2- پستي و بلندي: سطح، شيب، الگوي رودخانه‌اي و نمايه نفوذپذيري شامل توان جذب آب به داخل خاک و ذخيره رطوبت در آنعوامل موثر بر پاسخ هيدرولوژيک حوضه‌هاي آبريز:خصوصيات هندسي حوضه: از قبيل سطح ، محيط، شکل، موقعيت، طول آبراهه‌ها، شيب متوسط آبراهه اصلي، تراکم شبکه رودخانه‌ها و غيره.- خصوصيات خاک‌هاي حوضه: تيپ هيدرولوژيک خاک‌ها، دانه بندي ذرات خاک، بافت، ساختمان، قابليت فرسايش، نفوذپذيري- پوشش گياهي: تيپ گياهان حوضه، توزيع پوشش گياهي از نظر برگاب و تعرق- خصوصيات آب شناسي: نگهداشت سطحي ، آبهاي زيرزميني- خصوصيات زمين شناسي: نوع سنگ‌ها، درز و شکاف‌ها،گسل‌ها و چين خوردگي‌ها- آب و هوا: مقدار و نوع بارندگي‌ها و فراواني وقوع آنها- بار رسوب: فرسايش، انتقال و رسوبگذاري، تخريب و مناطق رسوب خيز حوضهعوامل انساني: عمليات کشاورزي دامداري، احداث جاده‌هاخصوصيات هندسي حوضه‌ها: به مجموعه عوامل فيزيکي گفته مي‌شود که مقادير آنها براي هر حوضه نسبتاٌ ثابت است و نشاندهنده وضع ظاهري حوضه است.

اسلاید 16: اين روابط از آن جهت مهم هستند که بين آنها و رواناب حوضه رابطه وجود دارد و در مورد حوضه‌هايي که در آنها داده‌هاي اندازه‌گيري دبي وجود ندارد مي‌توان از اين روابط استفاده نموده و مقدار رواناب يا شدت سيلاب‌ها را تخمين زد.خصوصيات مهم ژئومتري حوضه يا خصوصيات کوه آبنگاري(oro_hydrography) عبارتند از:1- مساحت حوضه((km2 or mile2) A): بارزترين مشخصه حوضه است و دبي رواناب ارتباط مستقيم به آن دارد.از نظر مساحت حوضه‌ها به سه دسته تقسيم مي‌گردند: - حوضه‌هاي کوچک با مساحتي کمتر از 100 کيلومتر مربع است- حوضه‌هاي متوسط که مساحت آنها بين 100 تا 1000 کيلومتر مربع است- حوضه‌هاي بزرگ که مساحت آنها بالغ بر 1000 کيلومتر مربع استحوضه‌ها يک محيط توپوگرافيک دارند که قابل رويت است و يک محدوده ژئولوژيک که به خصوصيات زمين شناسي حوضه بستگي دارد.همانند آبراه‌ها براي مساحت نيز رده وجود دارد. هر آبراهه رده يک داراي مساحت رده يک است و مساحت Au به مساحتي گفته مي‌شود که رواناب آبراهه رده u را تأمين مي‌کند.

اسلاید 17: مساحت حوضه معمولاٌ براي تخمين حجم رواناب يا حداکثر دبي لحظه‌اي سيلاب‌ها مورد استفاده قرار مي‌گيرد. در بسياري از مناطق بين مساحت حوضه و حجم رواناب سالانه حوضه رابطه مستقيمي به صورت زير برقرار است.ضرايب ثابت که از روي تحليل‌هاي منطقه‌اي بدست مي‌آيند.رواناب سالانهمساحت حوضهاين رابطه حالت کلي داشته و معادله آن بصورت :

اسلاید 18: 3- طول حوضه(L): الف_ به طول مسير آبراهه اصلي از نقطه خروج تا دورترين قله روي خط تقسيم آب گفته مي‌شود. 2- محيط حوضه((km or mile) P): به طول خط فرضي تقسيم آب گفته مي‌شود که حوضه را از حوضه‌هاي مجاور مجزا مي‌سازد و براي اندازه‌گيري آن از منحني‌سنج (curvemeter) استفاده مي‌شود.آبراهه اصلي: آبراهه‌اي که بزرگترين طول را داشته باشد را گويند يا از نقطه خروجي تا جايي که رودخانه به طور مشخص روي نقشه وجود دارد.ب_ فاصله‌اي از رودخانه اصلي را که بين 10 تا 85 درصد طول رودخانه قرار گرفته استج_ از نقطه خروجي در مسير رودخانه اصلي تا نقطه‌اي که نزديک‌ترين فاصله را با مرکز ثقل حوضه داشته باشد .

اسلاید 19: 4- شکل حوضهحوضه‌هاي آبريز از نظر شکل ظاهري داراي شکل‌هاي گوناگوني مي‌باشند. و از عوامل موثر بر هيدروگراف و دبي اوج آن مي‌باشد.تاثير هفت حوضه با اشکال متفاوت و وسعت و خصوصيات يکسان بر هيدروگراف و دبي اوج

اسلاید 20: تقسيم‌بندي حوضه‌ها بر اساس شکل :1- حوضه‌هاي کشيده 2-حوضه‌هاي پهن3- حوضه‌هاي بادبزني براي مقايسه حوضه‌ها از نظر شکل از ضرايب و شاخص‌هاي زير استفاده مي‌گردد.الف – ضريب شکل(form factor): نسبت مساحت حوضه)َA)به مجذور طول حوضه(L2)

اسلاید 21: در صورتيکه حوضه مستطيلي فرض شودنمايه طول به عرض حوضه که از 1 براي حوضه هاي مربع شکل تا چند برابر براي حوضه هاي کشيده متغير استنسبت طول به عرض (nB) که عکس ضريب شکل مي‌باشد نيز به عنوان نمايه شکل بکار مي‌رود

اسلاید 22: ب- ضريب فشردگي(compactness):يا ضريب گراوليوس عبارتست از نسبت محيط حوضه (P) به محيط دايره فرضي که مساحت آن برابر مساحت حوضه باشد(p′). اگر حوضه دايره کامل باشد ضريب C=1 است در غير اين صورت مقدار اين ضريب بزرگتر از يک خواهد بود که نشان دهنده انحراف آن شکل از دايره خواهد بود.ضريب گراوليوس حوضه‌ها معمولاٌ بين 5/1 تا 5/2 خواهد بود.ج – نسبت دايره‌اي: نسبت دايره‌اي حوضه (Rc) برابر است با نسبت مساحت حوضه به مساحت دايره اي(Ao)که محيط آن مساوي محيط حوضه باشد.

اسلاید 23: رابطه بين ضريب گراوليوس و نسبت دايره‌ايد_ نسبت کشيدگي(elongation ratio): عبارتست از نسبت قطر دايره فرضي هم مساحت حوضه به طول حوضهطول حوضه در جهت موازي با بزرگترين آبراهه حوضهمساحت حوضهقطر دايره معادل آنر_ مستطيل معادل: نمايش دهنده حوضه آبريزي است که محيط آن به شکل مستطيل تغيير يابد ولي مساحت آن برابر مساحت حوضه باشد. بنابراين مستطيل معادل داراي سطح، محيط و ضريب گراويليوس مساوي حوضه اصلي استطول مستطيل معادلعرض مستطيل معادل

اسلاید 24: ز_ فاصله تا مرکز ثقل حوضه: مرکز ثقل حوضه ممکن است روي رودخانه اصلي و يا اينکه خارج از رودخانه اصلي واقع باشد.معادله‌هاي فوق در شرايطي صادقند که ضريب گراويليوس حوضه بيشتر از 12/1 باشد. چرا؟

اسلاید 25: و _ عامل شکل: فاصله تا مرکز ثقل حوضهعامل شکلطول رودخانه اصلي 5- ارتفاع حوضه( پستي و بلندي): ارتفاع حوضه از سطح دريا نشان دهنده موقعيت اقليمي آن حوضه است.ارتفاع متوسط حوضه: رقومي که 50 درصد مساحت اراضي حوضه ارتفاعي بالاتر از آن و 50 درصد مساحت حوضه ارتفاعي پايين تر از آن داشته باشند.بنابراين براي تشخيص ارتفاع متوسط حوضه بايستي منحني تجمعي تغييرات افزايش سطح حوضه نسبت به ارتفاع را روي يک دستگاه مختصات رسم کرده و سپس از روي آن ارتفاعي را که مربوط به نيمي از مساحت حوضه باشد مشخص مي‌کنيم.نحوه توزيع ارتفاعات در حوضه‌ها معمولاٌ با دو نمودار هيپسومتري و آلتي‌متري رسم مي‌شوند.منحني هيپسومتري: ابتدا پس از تعيين و رسم مرز حوضه در روي نقشه توپوگرافي مساحتي از حوضه که بين هر دو خط تراز واقع شده است با پلاني‌متر اندازه‌گيري مي‌شود.سپس در يک دستگاه محور‌هاي مختصات، ارتفاع نسبت به مساحتي از حوضه که بالاتر از آن واقع شده است به صورت تجمعي رسم مي‌شود.

اسلاید 26: (1)(2)(3)(4)ارتفاعmمساحت بين دو خط تراز Km21150221250501350151450331550311650121750191810

اسلاید 27: (1)(2)(3)(4)ارتفاعmمساحت بين دو خط تراز Km2مساحتي از حوضه که بالاتر از ... قرار گرفته است115022182125050160135015110145033951550316216501231175019191810

اسلاید 28: (1)(2)(3)(4)ارتفاعmمساحت بين دو خط تراز Km2مساحتي از حوضه که بالاتر از ... قرار گرفته استدرصدي از مساحت حوضه که ارتفاعي بيش از... دارند1150221821001250501608813501511060145033955215503162341650123117175019191018100

اسلاید 29: ارتفاع متوسط حوضه از رابطه زير نيز قابل محاسبه مي‌باشد.متوسط ارتفاع در جزء a از مساحتمساحت کل حوضهمساحت جزئي حوضه بين هر دو خط تراز

اسلاید 30: مثال براي شکل زير ارتفاع متوسط را محاسبه نماييد.با داشتن منحني هيپسومتري در حوضه‌ها مي توان مساحت سطوح پوشيده از برف را اندازه‌گيري کرده و يا با داشتن ارتفاع متوسط حوضه مقادير دما، بارندگي و تبخير در سطح حوضه را تخمين زد.ارتفاعmساحت بين دو خط ترازKm21150221250501350151450331550311650121750191810

اسلاید 31: اگر منحني‌هاي هيپسومتري بدون بعد رسم شوند مي‌توان از آنها براي حوضه‌هاي بدون اطلاعات فيزيکي استفاده نمود.براي اين منظور اعداد محور افقي نمودار (مساحت) را بر مساحت حوضه و ارقام محور عمودي(ارتفاع) را بر بلندترين ارتفاع حوضه تقسيم کنيم تا هر دو محور اعدادشان از صفر تا يک باشد.

اسلاید 32: از روي منحني بي‌بعد هيپسومتري مي‌توان برخي از نمايه‌هاي فيزيکي مهم را که در مقايسه حوضه‌ها مورد استفاده قرار مي‌گيرد را بدست آورد. اين نمايه‌ها عبارتند از:1- نسبت مساحت هيپسومتريک(Ha): برابر است با سطح زير منحني هيپسومتريک بي‌بعد به مساحت مربع تشکيل شده از نقاط با مختصات (0 ، 1) و (0 ، 0) و (1 ،0) و (1 ، 1). در مثال قبل اين نسبت برابر با 43/0 بدست مي‌باشد. 2- عامل نيمرخ حوضه: (FP)اگر دو نقطه ابتدا و انتهاي منحني هيپسومتريک حوضه را به هم وصل کنيم و طول اين خط Ld و حداکثر فاصله آن تا منحني هيپسومتري Dm باشد عامل نيمرخ برابر است با :

اسلاید 33: مثال: اگر معادله گراديان بارندگي نسبت به ارتفاع در منطقه‌اي يک حوضه بصورت زير باشد متوسط بارندگي در اين حوضه چقدر تخمين زده مي‌شود.ارتفاع (m)بارندگي سالانه(mm)مثال: در يک حوضه آبريز منحني هيپسومتري رسم شده است. در اين حوضه در روز 17 فروردين خط برف در ارتفاع 1600 متري قرار گرفته است(يعني در روز مذکور کليه ارتفاعات بالاتر از 1600 متري پوشيده از برف بوده است). در ارتفاع 2000 متري اين حوضه يک ايستگاه هواشناسي وجود دارد که در آن متوسط دما در روز 17 فروردين 7 درجه سلسيوس بوده است. اگر کاهش دما به ازاء هر 100 متر يک درجه سانتي‌گراد و ضريب ذوب برف 3/0 ميلي‌متر براي هر درجه روز باشد، دبي سيلاب حاصله از ذوب برف را محاسبه کنيد.

اسلاید 34: در خط برف در 17 فروردين:وسعتي از حوضه که پوشيده از برف بوده و در آن برف ذوب مي‌شود 290 کيلومتر مربع است.

اسلاید 35: تعداد درجه روز در 17 فروردينارتفاعmمساحت بين دو خط ترازKm21150221250501350151450331550311650121750191810اگر درجه ذوب برف براي هر درجه روز 3/0 ميليمتر باشد آنگاه حجم آب حاصله در يک روز :نمودار آلتي‌متري:اگر روي محور عرض‌ها ارتفاع و روي محور طول‌ها مساحتي از حوضه که بين دو ارتفاع مورد نظر واقع شده است به صورت نمودار ستوني تصوير شوند شکل حاصله را آلتي‌متري گويند.براي مثال قبل که نمودار هيپسومتري آن رسم گرديد منحني آلتي‌متري به صورت زير مي‌باشد.از روي اين نمودار بهتر مي‌توان تشخيص داد که بيشترين سطح حوضه داراي چه ارتفاعي است.

اسلاید 36: طول آبراههاختلاف ارتفاع ابتدا وانتهاي آبراهه اصليطول آبراههاختلاف ارتفاع ابتدا وانتهاي آبراهه اصليبراي نيمرخ هاي محدببراي نيمرخ هاي مقعرسطح مثلثي که از وصل کردن ابتدا و انتهاي آبراهه اصلي بدست مي‌آيد.سطح واقعي در زير نيمرخ طولي آبراهه اصلي 6- شيب حوضهنيمرخ طولي رودخانه مي‌تواند اطلاعاتي از قبيل سرعت حرکت آب، قدرت فرسايشي رودخانه و زمان تمرکز را در اختيار ما قرار دهد.براي اندازه‌گيري شيب رودخانه اصلي روشهاي متعددي مرسوم است که مهمترين آنها عبارتند از:1- ابتدا و انتهاي رودخانه روي نقشه بهم متصل مي‌گردد تا خط مستقيمي بدست آيد.از آنجاکه در بالاي حوضه‌ها ارتفاع بطور ناگهاني زياد مي‌شود شيب بدست آمده از اين طريق در يک ضريب اصلاحي ضرب مي‌شود تا شيب تعديل شده بدست آيد.

اسلاید 37:

اسلاید 38: 2- روي نيمرخ رودخانه دو نقطه را که يکي مربوط به 10 درصد طول(از انتهاي رودخانه) و ديکري مربوط به 85 درصد طول رودخانه (از انتها) باشد مشخص کرده و آن دو را بهمديگر وصل مي‌کنيم تا خطي مشابه b در شکل ايجاد گردد.

اسلاید 39: 3- روي نيمرخ رودخانه خط مستقيمي مانند C طوري رسم مي‌شود که اولاٌ نقطه انتهايي آن منطبق بر نقطه انتهايي نيمرخ رودخانه باشد و ثانياٌ سطح مثلث ايجاد شده توسط آن با محورهاي مختصات برابر سطح زير منحني نيمرخ رودخانه با اين محورها باشد.در اين صورت نيز شيب اين خط برابر شيب متوسط رودخانه در نظر گرفته مي‌شود.

اسلاید 40: مساحت حوضهمجموع طول خطوط تراز داخل حوضهفاصله ارتفاعي خطوط ترازروش‌هاي محاسبه شيب حوضه:1- روش هورتن2-روش بعدي حداکثر ارتفاع حوضه(Km)مساحت حوضه(Km2)حداقل ارتفاع حوضه(Km)

اسلاید 41: شيب حوضه در جهت افقي(شرقي _ غربي)تعداد نقاط تلاقي خطوط تراز با خطوط افقي شبکه رسم شده در محدوده داخل حوضهفاصله ارتفاعي خطوط تراز(متر)مجموع طول هاي خطوط افقي شبکه در داخل حوضه(متر)شيب حوضه در جهت عمودي(شمالي _ جنوبي)شيب متوسط حوضهتعداد نقاط تلاقي خطوط تراز با خطوط عمودي شبکه رسم شده در محدوده داخل حوضهمجموع طول هاي خطوط عودي شبکه در داخل حوضه(متر)3- روش ديگر: نقشه توپوگرافي حوضه که فاصله ارتفاعي خطوط تراز آن مشخص است شبکه‌بندي شده و يا کاغذ شفاف شبکه‌بندي شده‌اي بر روي نقشه توپوگرافي حوضه قرار داده مي‌شود.طول خطوط افقي و عمودي شبکه که داخل محدوده حوضه قرار مي‌گيرند(در جهت افقي و عمودي) و تعداد محل‌هايي که خطوط شبکه و خطوط تراز نقشه يکديگر را قطع مي‌کنند اندازه‌گيري مي‌شوند و سپس شيب حوضه از رابطه‌هاي زير محاسبه مي‌گردد.

اسلاید 42: 4- در روش ديگر حوضه شبکه‌بندي شده و بزرگترين شيب در داخل هر يک از مربع‌هاي شبکه از روي خطوط تراز داخل همان مربع بدست مي‌آيد که به عنوان شيب نقطه مرکزي آن مربع در نظر گرفته و سپس مساحاتي که شيب آنها در يک بازه خاص قرار مي‌گيرند مشخص مي‌شود.مثلاٌ مشخص مي‌شود که فرضاٌ 25 کيلومتر مربع از مساحت حوضه شيبي بين 5 تا 10 درصد دارد. بدين ترتيب نقشه شيب بدست مي‌آيد.

اسلاید 43: 7- جهت حوضه: به روش‌هاي مختلف مي‌توان آن را اندازه‌گيري و توصيف نمود الف- فقط جهت عمومي حوضه را در نظر بگيريم مثلاٌ اگر حوضه در دامنه شمالي يک رشته کوه قرار گيرد جهت حوضه به سمت شمال خواهد بود. ب_ براي تعيين جهت حوضه جهات چهارگانه يا جهات هشت گانه مورد بررسي قرار گيرد. 8- زمان تمرکز(time of concentration ) حداکثر زماني که طول مي‌کشد تا آب از دورترين نقطه حوضه مسير هيدرولوژيک خود را طي و به نقطه خروجي برسد را زمان تمرکز گويند. دورترين فاصله ممکن، فاصله هيدرولوژيکي است. از شروع رواناب تا زماني که دبي به حداکثر مقدار يا تعادل خود (Qe) برسد مدتي به طول مي‌انجامد که آن را زمان تمرکز(tc) حوضه گويند.

اسلاید 44: چنانچه مدت بارندگي از زمان تمرکز حوضه بيشتر باشد و شدت بارندگي نيز افزون بر ظرفيت نفوذ باشد بدست آوردن زمان تمرکز از روي شکل بسيار ساده است اما اين وضعيت بخصوص در حوضه‌هاي بزرگ، کمتر اتفاق مي‌افتد لذا هميشه زمان تمرکز برابر فاصله شروع سيلاب تا نقطه اوج منحني سيل نمي‌باشد.علاوه بر اين در بعضي از حوضه‌ها داده‌هاي اندازه‌گيري قبلي از باران و سيل موجود نمي‌باشد بنابراين جهت محاسبه زمان تمرکز از روابط تجربي استفاده مي‌گردد. 1- معادله ايزاردطول مسير آبراهه اصلي(Km)ضريب رواناب از جدول محاسبه مي گرددشدت بارندگي(mm/hr)اختلاف ارتفاع دو طرف آبراهه اصلي(Km)ضريب مربوط به نوع سطح که مقدار آن مشخص است معادله ايزارد براي شرايطي صادق است که ضريب مربوط به نوع سطح که مقدار آن مشخص است2- معادله کربايفقط براي حوضه‌هاي بسيار کوچک با حداکثر طول 400 تا 500 متر صادق است

اسلاید 45: 3- معادله سازمان هوانوردي امريکا: براي ساخت فرودگاه‌ها و تخليه رواناب حاصله از بارندگي‌ها روي باند فرودگاه‌ها، دستورالعمل‌هايي توسط سازمان هوانوردي امريکا ارايه شده که در آن زمان تمرکز از رابطه زير محاسبه مي‌گردد.4- معادله برانس باي _ ويليامز مساحت حوضه بر حسب کيلومتر مربعبراي حوضه‌هاي کوچک بخوبي قابل استفاده است. 5- معدله اورتون _ ميدوز: براساس معادله مانينگ ارئه شده است. ابتدا زمان حرکت جريان ورقه‌اي بصورت زير محاسبه مي‌گردد.زمان از شروع رواناب تا هنگاميکه بصورت ورقه‌اي در سطح حوضه جريان دارد.طول مسير آبراهه اصلي(ft)شيب آبراهه ضريب زبري مانينگميانگين حداکثر بارش 24 ساعته(اينچ)

اسلاید 46: پس از آنکه آب فاصله‌اي بطول 300 فوت را در سطح حوضه طي کرد جريان ورقه‌اي بصورت آبراهه در مي‌آيد و سرعتي پيدا مي‌کند که از رابطه مانينگ برابر است باشيب بر حسب فوت و سرعت بر حسب فوت بر ثانيه

اسلاید 47: طول مسير حرکت آب در داخل حوضه(کيلومتر)زمان تمرکز بر حسب ساعتاختلاف ارتفاع بين نقطه تمرکز و بلندترين قسمت حوضه (متر) يعني اختلااف ارتفاع بلندترين و پايين ترين نقطه حوضه.مدت بارش بر حسب دقيقهشدت باران بر حسب اينچ بر ساعتبعد از بدست آوردن سرعت از روي نمودار با داشتن طول مسير ، زمان طي حرکت بدست مي‌آيد که اگر آن را با زمان حاصل از رابطه اورتون _ ميدوز جمع کنيم زمان تمرکز بدست مي‌آيد. 6- معادله کرپيچ: براي حوضه هاي کوچک قابليت کاربردي داردمثال : در حوضه آبريز شهري زير زمان تمرکز را تا نقطه C با روش‌هاي مختلف بدست آوريد.متوسط سرعت حرکت آب در زهکش يک متر در ثانيه و معادله شدت _ مدت بارندگي بصورت زير مي‌باشد

اسلاید 48: روش کرباي

اسلاید 49: روش برانس باي _ ويليامزروش سازمان هوانوردي با در نظرگيري ضريب رواناب برابر با 9/0

اسلاید 50: روش ايزارد: براي محاسبه شدت بارش لازم است مدت بارندگي را که برابر زمان تمرکز است را داشته باشيم. اگر زمان تمرکز را 15 دقيقه در نظر بگيريمهر چه t را کوچکتر فرض کنيم شدت بزرگتر خواهد شد و iL بزرگتر خواهد شد. بنابراين بايستي با صحيح خطا مقدار را بدست آورد.

اسلاید 51: روش اورتون_ميدوز:لذا از طول 300 متري حوضه 6/208 متر آن بصورت آبراهه‌اي طي خواهد شدزمان تمرکز يا زماني که آب سطح حوضه را طي مي‌کند برابر است با

اسلاید 52: زمان تمرکز تا نقطه C بين 2/15 تا 4/17 خواهد بود. محاسبه زمان تمرکز براي حوضه‌هاي بزرگروش SCSزمان تأخير(lag time): فاصله زماني بين مرکز بارش( نقطه زماني وسط بارندگي) تا زمان اوج هيدروگراف است.اگر جريان رواناب مسير 500 متري کانال انتقال بعد از حوضه را با سرعتي معادل يک متر در ثانيه طي کند زمان طي جريان در اين قسمت از مسير 3/8 دقيقه است.زمان تأخير حوضه بر حسب ساعتطول رودخانه اصلي بر حسب فوتمتوسط شيب حوضه(درصد) که غالباٌ برابر شيب متوسط رودخانه اصلي شاخص نگهداشت آب در داخل حوضه(اينچ)شاخص خصوصيات حوضه از نظر نفوذپذيري

اسلاید 53: مثال: زمان تمرکز را در حوضه زير حساب کنيد( شيب حوضه 04/0 )ميانگين وزني در سطح حوضهدرصد مساحتي از حوضه که شماره منحني آن CNi استبر اساس ميزان نفوذپذيري و پوشش سطح حوضه مقدار CN از جدول و براي شرايط خاک با وضعيت رطوبتي متوسط محاسبه مي‌گردد. مقدار CN براي خاک خشک و مرطوب نيز از جدول و براساس مقدار بدست آمده در شرايط رطوبت متوسط بدست مي‌آيد.در صورتي که شرايط حوضه از نظر عوامل موثر بر CN يکنواخت نباشد بايد مقدار ميانگين وزني CN براي کل حوضه محاسبه گردد.

اسلاید 54: حداقل نفوذپذيري (ميلي متر بر ساعت)گروه7.5-11.5A3.8-7.5B1.3-3.8C0-1.3D

اسلاید 55:

اسلاید 56: اگر نقاطي از حوضه را که فاصله زماني حرکت آب از آن نقاط تا نقطه خروجي حوضه يک ساعت باشد بهم وصل کنيم خط ايزوکرونال يک ساعته بدست مي‌آيد.خطوط هم پيمايش: مکان هندسي نقاطي است که زمان تمرکز آنها مساوي باشد.اگر در يک حوضه آبريز خطوط هم پيمايش همانند خطوط همباران رسم شده باشد آن را نقشه ايزوکرونال يا هم _ پيمايش گويند که براي محاسبه حداکثر دبي لحظه‌اي سيلاب‌ها مفيد است.