بررسي رواناب سطحي و زيرسطحي دامنه‌هاي حوزه‌هاي آبخيز با خاك ماسه لومي، مطالعه موردي: حوزه آبخيز شهر استهبان

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

حوزه‌­هاي آبخيز از يكسري دامنه‌هاي شيب‌دار تشكيل شده كه رواناب سطحي و زيرسطحي آن‌ها به‌وسيله شبكه آبراهه‌ها به خروجي حوضه منتقل مي­‌شود. در حوضه­‌هاي با دامنه‌هاي با نفوذپذيري بالا و پوشش گياهي مناسب، مقدار رواناب زيرسطحي از اهميت بالاتري برخوردار مي‌شود. در اين تحقيق، از يك مدل آزمايشگاهي باران‌ساز هيدرولوژيكي به طول 1.92 متر و عرض يك متر و عمق 0.35 متر استفاده شد كه مقادير جريان سطحي و زيرسطحي به‌وسيله دو سرريز مختلف اندازه‌گيري شد. خاك تحت آزمايش از خاك‌هاي انجيرستان‌هاي شهر استهبان كه از نوع ماسه لوم‌دار است انتخاب شد. آزمايش‌ها تحت چهار زاويه شيب 0.1، سه، شش و نه درجه و تحت بارش‌هاي 31.73، 47.6 و 63.46 ميلي‌متر بر ساعت انجام گرفت. بر اساس نتايج، تغييرات شيب صفحات از 0.1 به سه درجه باعث كاهش 50 درصدي جريان زيرسطحي و افزايش 10 تا 15 درصدي جريان سطحي در بارش‌هاي مختلف شد ولي از شيب سه به نه درجه تأثير محسوسي در دو جريان مشاهده نشد و در تغييرات شيب شش به نه درجه كاهش نه درصدي جريان زيرسطحي و دو درصدي جريان سطحي مشاهده شد. افزايش شدت بارندگي باعث افزايش مقادير هيدروگراف جريان سطحي و زيرسطحي شد. نسبت جريان سطحي به زيرسطحي به‌طور متوسط بين 7.5 تا 14.5 برابر جريان زيرسطحي در سه بارش براي خاك ماسه‌اي لوم‌دار تغيير كرد. با افزايش شيب، مقدار جريان سطحي بيشتر و نفوذ كمتر مي‌شود. در اين تحقيق ضمنا دو معادله رگرسيوني غيرخطي براي محاسبه ماكزيمم سطحي و زيرسطحي ارائه شد كه تابعي از طول، شيب و شدت بارندگي دامنه مي‌­باشد.

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.