بررسی رواناب سطحی و زیرسطحی دامنه‌های حوزه‌های آبخیز با خاک ماسه لومی، مطالعه موردی: حوزه آبخیز شهر استهبان

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار گروه مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی واحد استهبان، استهبان، ایران

2 استادیار گروه مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی واحد استهبان، استهبان، ایران

3 دانشجوی کارشناسی ارشد گروه مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی واحد استهبان، استهبان، ایران

چکیده

حوزه‌­های آبخیز از یکسری دامنه‌های شیب‌دار تشکیل شده که رواناب سطحی و زیرسطحی آن‌ها به‌وسیله شبکه آبراهه‌ها به خروجی حوضه منتقل می­‌شود. در حوضه­‌های با دامنه‌های با نفوذپذیری بالا و پوشش گیاهی مناسب، مقدار رواناب زیرسطحی از اهمیت بالاتری برخوردار می‌شود. در این تحقیق، از یک مدل آزمایشگاهی باران‌ساز هیدرولوژیکی به طول 1.92 متر و عرض یک متر و عمق 0.35 متر استفاده شد که مقادیر جریان سطحی و زیرسطحی به‌وسیله دو سرریز مختلف اندازه‌گیری شد. خاک تحت آزمایش از خاک‌های انجیرستان‌های شهر استهبان که از نوع ماسه لوم‌دار است انتخاب شد. آزمایش‌ها تحت چهار زاویه شیب 0.1، سه، شش و نه درجه و تحت بارش‌های 31.73، 47.6 و 63.46 میلی‌متر بر ساعت انجام گرفت. بر اساس نتایج، تغییرات شیب صفحات از 0.1 به سه درجه باعث کاهش 50 درصدی جریان زیرسطحی و افزایش 10 تا 15 درصدی جریان سطحی در بارش‌های مختلف شد ولی از شیب سه به نه درجه  تأثیر محسوسی در دو جریان مشاهده نشد و در تغییرات شیب شش به نه درجه کاهش نه درصدی جریان زیرسطحی و دو درصدی جریان سطحی مشاهده شد. افزایش شدت بارندگی باعث افزایش مقادیر هیدروگراف جریان سطحی و زیرسطحی شد. نسبت جریان سطحی به زیرسطحی به‌طور متوسط بین 7.5 تا 14.5 برابر جریان زیرسطحی در سه بارش برای خاک ماسه‌ای لوم‌دار تغییر کرد. با افزایش شیب، مقدار جریان سطحی بیشتر و نفوذ کمتر می‌شود. در این تحقیق ضمنا دو معادله رگرسیونی غیرخطی برای محاسبه ماکزیمم سطحی و زیرسطحی ارائه شد که تابعی از طول، شیب و شدت بارندگی دامنه می‌­باشد.  

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigation of surface and subsurface runoff of catchment's hillslopes with loamy sand soil, case study: Estahban Watershed

نویسندگان [English]

  • Touraj Sabzevari 1
  • Mehdi Mokhberi 2
  • Sadegh Hosseini khotbehsara 3
1 Associate professor of civil engineering, Estahban Branch, Islamic Azad University, Estahban, Iran
2 Assistant professor of civil engineering, Estahban Branch, Islamic Azad University, Estahban, Iran
3 Department of civil engineering, Estahban Branch, Islamic Azad University, Estahban, Iran
چکیده [English]

Catchments consist of a series of sloping pervious overland whose surface and subsurface runoffs are transmitted to their outlet through stream networks. In the catchments with high perviousness and good vegetation cover, the amount of subsurface gains more significance and it might have a considerable share in the direct runoff. In this study, a hydrologic rainfall simulator model with the length of 1.92 meter and width of one meter and depth of 0.35 meter has been used which its surface and subsurface amount of flow have been measured by means of two different weirs. The texture of soil in Estahban Watershed was loamy sand. The experiments were conducted under three slope angles of 0.1, 3, 6 and 9 degrees and under rainfall intensity of 31.73, 47.6 and 63.46 millimeter per hours. Based on the results, the slope changes from 0.1 to 3 degrees resulted in 50 percent decrease in the subsurface flow and 10 to 15 percent increase in the surface flow in different rainfalls, but, from the slope of 3 to 9 degrees, no significant change was observed in the two flows and in the slope change from 6 to 9 percent of subsurface flow and 2 percent of surface flow, there was surface flow observed. The increase in rainfall intensity causes rise in hydrograph amount of surface and subsurface flow. The proportion of surface to subsurface flow changed on average between 7.5 and 14.5 times the subsurface flow under three rainfalls for the loamy sand. With the increase in slope, the surface flow amount increases and infiltration decreases. In this study, two non-linear regression equations were presented for measuring surface and subsurface peaks which is a function of length, slope and rainfall intensity of the slope.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Surface flow
  • Subsurface flow
  • Catchment
  • Loamy sand soil
  • Linear regression equation
  • Stream network