۲۰- ۱۰

۱۰- ۰

مقادیر A_i

بسیار مرطوب ب

بسیار مرطوب الف

مرطوب

نیمه مرطوب

مدیترانه‎ای

نیمه‎خشک

خشک

اقلیم

۲-۲- روش تحقیق
۲-۲-۱- مطالعات کتابخانه­ای و اقدامات اولیه
جمع­آوری اطلاعات، گزارش­های مطالعاتی و پژوهش­های قبلی انجام یافته در رابطه با موضوع تحقیق و مطالعه و بررسی آن‌ها:
۱- در این مرحله اقدام به جمع­آوری پژوهش­های قبلی گردید و نیز داده ­های پایه با بهره گرفتن از مطالعات انجام شده توسط سازمان­ها و ادارات مربوطه تهیه شد. جمع­آوری آمار و اطلاعات مختلف حوزه آبخیز از جمله: شدت بارندگی، دمای هوا و ارتفاع از طریق اداره هواشناسی استان اردبیل صورت گرفت.
۲- بررسی موقعیت، وضعیت عمومی، زمینی و اقلیمی منطقه مورد مطالعه.
شناخت منطقه یکی از موارد مهم در مطالعات استحصال رواناب است که قبل از انجام مطالعات، موقعیت جغرافیایی، وضعیت­های عمومی پستی و بلندی، زمینی و نیز اقلیمی مورد بررسی قرار گرفت.
۳- انتخاب و تهیه نقشه­های پایه از منطقه تحقیق شامل توپوگرافی، زمین­ شناسی، کاربری اراضی، خاکشناسی و قابلیت اراضی با توجه به نیاز ضروری انجام طرح.
نقشه­های توپوگرافی مورد نیاز طرح، با توجه به وسعت منطقه و دقت مورد نیاز با مقیاس ۵۰۰۰۰ :۱ سازمان جغرافیایی نیروهای مسلح و نقشه­های زمین­ شناسی با مقیاس ۱۰۰۰۰۰ :۱ سازمان زمین­ شناسی کشور تهیه گردید. به علت عدم وجود سایر نقشه­های مورد نظر طرح، اقدام به تهیه آن‌ها از روی عکس­های هوایی و تصاویر ماهواره­ای گردید.
۴- تهیه و تامین عکس­های هوایی و تصاویر ماهواره­ای منطقه و انجام مطالعات سنجش از دور برای کسب اطلاعات مورد نیاز و تهیه نقشه­های ضروری مورد نیاز طرح.

عکس­های هوایی ۲۰۰۰۰ :۱ سال ۱۳۴۷ از طریق سازمان نقشه­ برداری کشور و سازمان جغرافیایی نیروهای مسلح و نیز تصاویر ماهواره­ای لندست TM و ETM⁺ مربوط به سال­های ۱۹۸۸ و ۲۰۰۲ از طریق سازمان فضایی کشور تهیه شدند.
۲-۲-۲- تهیه نقشه­های پارامترهای مؤثر در ایجاد رواناب
۲-۲-۲-۱- خطوط توپوگرافی و تهیه نقشه DEM منطقه
برای بررسی وضعیت توپوگرافی در منطقه از طریق GIS، اقدام به رقومی­سازی خطوط توپوگرافی از روی نقشه­های توپوگرافی شده و با تهیه نقشه­ی مدل رقومی ارتفاع، عمدتاً در قالب سه بحث عمده شیب، جهت و ارتفاع بررسی­های لازم صورت می­گیرد.
برای تهیه نقشه DEM، ابتدا خطوط تراز منطقه از روی نقشه توپوگرافی۵۰۰۰۰: ۱ وارد کامپیوتر شده و با اندازه پیکسل ۲۰۲۰ متر (قدرت تفکیک زمینی ۲۰ متری) رقومی^[۴۳] شده است. در ایران سیستم تصویری ^[۴۴]UTM یکی از معمول­ترین روش­ها بوده و در این تحقیق نیز از این سیستم استفاده شده است (منطقه مورد مطالعه در داخل زون ۳۹ شمالی بود، بنابراین تمامی مطالعات با در نظر گرفتن این زون زمین مرجع شده است). هر خط تراز در حین رقومی کردن، ارزش­های واقعی خود را می­گیرند و بدین ترتیب در نقشه نهایی تهیه شده نیز ارزش هر خط تراز بیانگر ارتفاع از سطح دریای آن خط به متر می­باشد (عبداللهی، ۱۳۸۱).
در این تحقیق نقشه DEM، خطوط تراز رقومی شده باید از طریق یک نرم­افزار GIS مناسب درون­یابی^[۴۵] شود. برای تهیه نقشه DEM در نرم­افزار ArcGIS 9.3 از طریق گزینه Topo to raster (3D) تهیه گردید.
۲-۲-۲-۲- نقشه ارتفاع از سطح دریا
عامل ارتفاع از سطح دریا در حوزه آبخیز سمبورچای از آن جهت حائز اهمیت است که تاثیر ارتفاع در ایجاد رواناب به صورت غیر مستقیم و از طریق تبدیل نوع بارش از بارندگی به برف عمل می­ کند، چرا که از ارتفاع معینی به بالا، اغلب بارش به صورت برف می­باشد و همان­طوری­که می­دانیم برف از طریق ذوب و نفوذ تدریجی، به طور متفاوتی نسبت به باران در ایجاد رواناب عمل می­ کند. برای تهیه نقشه طبقات ارتفاعی از نقشه DEM استفاده شد. به منظور کلاسه­بندی نقشه ارتفاع به طبقات مختلف، منحنی تجمعی ارتفاع برای نقشه DEM تهیه شد.
۲-۲-۲-۳- نقشه شیب
مهم‌ترین عوامل توپوگرافی موثر در ایجاد رواناب منطقه شامل شیب، جهت و ارتفاع از سطح دریا می­باشد. در صورت یکسان بودن سایر شرایط، هر چه مقدار شیب افزایش یابد رواناب ایجاد شده بیشتر خواهد بود که دلیل آن کاهش پایداری خاک خواهد بود. بسیاری از پارامترهای اقلیمی مانند بارش و دما با ارتفاع تغییر می­ کند. ارتفاع بر روی نوع و ویژگی­های نزولات تاثیر دارد. هرگاه ارتفاع از حد معینی تجاوز کند بارندگی به صورت برف نازل می­ شود. همچنین با افزایش ارتفاع، مقدار شیب دامنه­ها بیشتر می­ شود و رخساره ­های بیرون­زده و توده سنگی بیشتر مشاهده شده و سنگ­ها ناتراواتر می­شوند (سراج­زاده، ۱۳۷۵). اختلاف ارتفاع بین نقاط مختلف در یک حوزه‌ آبریز، ناهمواری­های اراضی آن حوزه را نشان می‌دهد. نسبت اختلاف ارتفاع دو نقطه به فاصله آن‌ها تحت عنوان شاخص شیب معرفی می‌گردد برای شناخت ناهمواری اراضی و شیب از معیارهای متفاوتی استفاده می‌شود. شیب حوزه‌های آبخیز اثر بسیار زیادی در واکنش هیدرولوژیک حوزه‌ها دارد. سرعت جریان‌های سطحی به طور مستقیم به شیب بستگی دارد. افزایش سرعت آب نیروی جنبشی آب و در نتیجه قدرت تخریبی و حمل آن را افزایش می‌دهد همچنین میزان نفوذ آب در خاک با افزایش شیب کاهش می‌یابد و نهایتاً حجم سیلاب و جریان­های سطحی مستقیماً به شیب حوزه بستگی دارد.
جهت برآورد و تعیین میزان شیب حوزه‌های آبریز روش­ها و روابط متعددی ارائه گردیده که برخی از آن‌ها عبارتند از روش شبکه­بندی، روش ­هورتون، رابطه­ جاستین، روش شمارش خطوط تراز و …. در مطالعه حاضر با بهره گرفتن از GIS نقشه کلاس‌های شیب در مقیاس ۵۰۰۰۰ :۱ و مشتمل بر ۵ کلاس سطح حوزه آبخیز تهیه گردیده. برای تهیه نقشه شیب حوزه آبخیز، از نقشه DEM در محیط نرم­افزار ArcGIS با بهره گرفتن از گزینهSpatial Analyst استفاده گردید. در این نرم­افزار نقشه شیب را می‌توان به دو صورت درجه و درصد شیب تهیه کرد و قابلیت آن در این زمینه بسیار بالا بوده و از دقت زیادی برخوردار است (البته دقت نقشه تهیه شده به پارامترهای دیگری از قبیل قدرت تفکیک زمینی و دقت رقومی­سازی نیز بستگی دارد). برای منطقه مورد مطالعه با توجه به نوع وهدف کار، مساحت زیرحوزه­ها، نقشه شیب به درصد تهیه شد.
برای محاسبه متوسط شیب زیر­حوزه ها، نقشه پلی­گونی زیرحوزه­ها را با نقشه رستری شیب حوزه آبخیز سمبورچای در محیط نرم­افزار ArcGIS با بهره گرفتن از نوار ابزار Spatial Analyst و سپس ابزار Zonal Statistics قطع داده شد و متوسط شیب برای هر زیر حوزه به دست آمد.
۲-۲-۲-۴- نقشه جهت شیب
جهت شیب جهتی است که اگر از بالای شیب به پائین نگاه کنیم سطح شیب به آن جهت متوجه است و در واقع جهتی است که از آن می‌توان خط عمود فرضی به خطوط تراز سطح شیب رسم کرد. مهم­ترین اثر جهت شیب در میزان دریافت نور خورشید و اثرات ناشی از آن جمله پیدایش اقالیم محلی یا موضعی است. در نیم­کره شمالی زمین جهات رو به جنوب و غرب از جهات رو به شمال و شرق برای مدت طولانی‌تری در معرض تابش نور خورشید قرار می‌گیرند و به همین دلیل نیز گرم‌ترند. اثر تابش بیشتر و گرمای زیادتر جهت رو به جنوب و شرق موجب افزایش تبخیر و تعرق سالیانه و در نتیجه کاهش رطوبت خاک می‌شود و به همین علت نیز در جهات رو به جنوب و شرق وضعیت پوشش گیاهی ار نظر تراکم و نوع گیاهان نسبت به سایر جهات تفاوت دارد و اغلب از تراکم کمتری برخوردار است و نتیجتاً فرسایش خاک و تولید رواناب در این جهات بیشتر است (مهدوی، ۱۳۷۸).
اثر مهم دیگر شیب در ذوب شدن برف است. در جهات رو به جنوب و شرق به دلیل گرمای بیشتر، سرعت ذوب برف شدیدتر است. در این مناطق برف کم­تری بر روی زمین می­ماند و ذوب آن به تدریج در زمستان و اوایل بهار انجام می­گیرد. به همین دلیل جریان زمستانی رودخانه­ها در این مناطق بیشتر و جریان­های آن یکنواخت­تر است. در حالی که در حوزه ­های آبخیز با جهات رو به شمال و غرب دوام برف در زمستان بیشتر است و عمق و تراکم آن نیز بالاتر است (مهدوی، ۱۳۷۸).
برای تهیه نقشه جهات جغرافیایی نیز از ویژگی‌های خطوط منحنی میزان و خطوط رودخانه‌ها‌، نهرها و آبراهه‌ها و خطوط یال­ها و نحوه ارتباط یال و قله بر روی نقشه توپوگرافی استفاده می‌شود. تعیین جهت جغرافیایی بدین صورت می‌باشد که جهت هر یک از دامنه‌ها ( یعنی حد پایین یال و دره ) را نسبت به شمال جغرافیایی مشخص می‌نمایند. همان­طور که می­دانیم مقدار آزیموت از صفر تا ۳۶۰ درجه تغییر می­ کند و برای مناطق مسطح، آزیموتی تعریف نمی­ شود که به همین خاطر در نقشه جهت تهیه شده، ارزش سلول­های مناطق مسطح به طور خاص (مثلا ۱- و یا ؟) نشان داده می­ شود. در نقشه جهت تهیه شده، ارزش هر پیکسل بیانگر آزیموت آن می­باشد.
برای کلاسه­بندی نقشه جهت می­توان به صورت زیر عمل کرد (درویش­صفت، ۱۳۷۹)، به طوری که:
۱= شمال، آزیموت بین صفر تا ۵/۲۲ و نیز ۵/۳۳۷ تا ۳۶۰ درجه.
۲= شمال­شرق، آزیموت بین ۵/۲۲ تا ۵/۶۷ درجه.
۳= شرق، آزیموت بین ۵/۶۷ تا ۵/۱۱۲ درجه.
۴= جنوب­شرق، آزیموت بین ۵/۱۱۲ تا ۵/۱۵۷ درجه.
۵= جنوب، آزیموت بین ۵/۱۵۷ تا ۵/۲۰۲ درجه.
۶= جنوب­غرب، آزیموت بین ۵/۲۰۲ تا ۵/۲۴۷ درجه.
۷= غرب، آزیموت بین ۵/۲۴۷ تا ۵/۲۹۲ درجه.
۸= شمال­غرب، آزیموت بین ۵/۲۹۲ تا ۵/۳۳۷ درجه.
۹ = اراضی مسطح با ارزش ویژه.
نقشه جهت توضیح داده شده به روش فوق، برای کلاسه­بندی نقشه جهت به نه طبقه (با یک طبقه مسطح) می­باشد که در صورت لزوم می­توان طبقات فوق را با هم تلفیق کرده و نقشه جهت چهار یا پنج طبقه­ای (با یک طبقه اضافی مسطح) تهیه کرد. برای تهیه نقشه جهت حوزه نیز از نقشه DEM در نرم­افزار ArcGIS با دستور Spatial Analysis و انتخاب گزینه Aspect تهیه شده­است. در نقشه جهت تهیه گردید.
۲-۲-۲-۵- تهیه و تکمیل نقشه هم­باران و هم­دما