基于地理信息系统的形态学分析Halia排水区域,Nalgonda区,印度安得拉邦

文摘

的形态学分析是很重要的在任何水文调查和它在发展和流域管理中是不可避免的。地貌的连接参数与流域的水文特征提供了一种简单的方式来理解不同流域的水文行为尤其是ungauged流域的水文和地貌影响流域的自然和人类的过程,主要是出口。图像测量技术的发展是一个重大进步的定量描述几何水系流域及其网络帮助排水网络特征。从水文地貌属性是重要的研究的观点包括线性、天线和救济方面的分水岭。在目前研究的形态学分析Halia河流域进行了GIS中使用地理处理技术。发现这项技术与提取流域及其相关排水网络。根据strahle提取的水系网络分类系统的分类,它揭示了地形展品树突sub-dendritic水系。各种线性参数(流,流,流长度,流长度比,分叉率、水系密度、结构比例,流频率)和形状因素(密实度系数、循环比、伸长比、形状因子)的排水面积计算。因此,结果表明,GIS技术被证明是一个能干的形态学分析工具。

关键字

的形态学分析、流域、GIS ungauged盆地,树突

我的介绍。

排水系统的发展在时间和空间等几个变量影响的地质、结构组件、地貌、土壤和植被流经的区域。Geomorphometry是地球表面的测量和数学分析及其维度的地形克拉克(1996)。流域地貌形态示量分析提供了一个定量描述的排水系统,这是一个重要的方面的表征流域特拉(1964)。喜欢是很重要的在任何水文调查评估地下水潜力,地下水管理、流域管理和环境评估。各种水文现象与流域的地貌形态特征如大小、形状、边坡的排水区,水系密度,分摊的大小和长度等。Rastogi和夏尔马(1976)。形态学分析可以通过执行的线性测量,空中,救灾、梯度的渠道网络,造成地面坡度的盆地Nautiyal(1994),唠叨和Chakraborty (2003)。径流的动态特性是由集水区域的地貌结构和诱导轮

非常敏感对形态学特征的贡献区域Rudraiah et al。(2008)。在印度,水文研究所(1993)进行了hydro-geomorphological各类盆地及其分析的研究是基于线性的,天线和救济方面使用不同的数学方程。各种地貌形态示量参数如水系、流顺序,分叉率、水系密度和其他线性方面研究了利用遥感技术和地形图台面(2006)。地表径流和流强度的排水系统可以使用相关的地貌特征的形态学参数估计奥兹德米尔和鸟(2009)。先锋工作盆地形态测量学已经由霍顿(1932),霍顿米勒(1945)和(1953)。根据他们的意识形态,类似的工作已经出现在世界各地不同的研究人员使用不同的技术。在印度,各种排水的形态学研究盆地进行了利用GIS和遥感技术的形态学参数的估计,因为结果是可靠和准确的。地理信息系统(GIS)已被用于评估各种流域参数,提供灵活的环境和决心的有力工具,解释和分析流域相关的空间信息。地质、救援和气候是自来水的生态系统功能的主要决定因素在盆地范围内约翰威尔逊et al。(2012)。因此,详细的形态学分析盆地的很大的帮助理解排水形态测量学对地貌的影响及其特点。 The present study depicts the process to evaluate the various morphometric parameters of Halia river in Nalgonda District of Andhra Pradesh using geoprocessing techniques in ArcGIS. The linear, relief and aerial parameters were computed mathematically to analyze the characteristics of different morphometric parameters for planning and development of the river basin.

二世。研究区域

Halia河的一个支流河克里希纳Nalgonda区流动。河水流动的长度是112公里。研究区选择位于Nalgonga地区170年到151年间N - 17 N 780 451 E - 790151 E经度和纬度占地面积1510平方公里。研究区覆盖八个mandals Nalgonda区即Marriguda Chandur,皮肤病,Narayanpur, Chityal, Munugode Choutuppal和Nalgonda的一部分。Halia排水区域的平均年降雨量为637毫米。西南季风在6月中旬和撤回到十月中旬。约90%的年降雨量在月这三个季风月份收到,其中70%以上发生在7月,8月和9月。研究区属于印度toposheet Nos。56 k的调查中,56个l, 56个o和56个p。研究区域的定位图是图1所示。

三世。材料和方法

研究区划定使用调查印度地形图1:2的比例,50000年。的山脊线上toposheets,充当径流的分界线。记住这项研究区域的功能区域要求,流网络是数字化。研究中使用的各个步骤给出了图2。

流域的定量分析的第一步是指定流的顺序。“流”这个词是一个流的测量的位置层次结构的支流。在目前的研究中,通道的部分流域一直排名根据strahle流订购系统。根据特拉(1964),第一阶流,没有支流。二阶流人,支流的一阶流,两个二阶渠道加入,形成一段3号订单。当两个三阶段加入,第四阶通道形成等等。的形态学分析进行了Halia排水区域。本研究中计算的参数使用GIS技术包括流,流长度,分叉率、水系密度、流频率、波形因数,循环比,伸长比、缓解率和强度号码。本研究的输入参数如面积、周长、高程、流长度等都获得数字化的报道在GIS环境中排水网络图。形态学参数的使用标准的计算公式是表1中给出。

四、结果

已开展的研究分为三个部分,第一部分处理霍顿流数量和流定律的适用性研究区域的长度。第二部分处理的各种线性和形状的形态学参数。Halia总排水面积是1510平方公里。水系是树突subdendritic在自然和一般地形的影响。Halia排水面积变化的流订单从1到4和流段记录的所有订单的总数是142。订单流网络表示108的1号订单,27的二阶,6第三阶的第1和第4秩序。研究区域的排水图图3所示。

不同的地貌参数的值计算通过使用方法在材料和方法讨论。

流顺序(u):流的概念,霍顿在1932年推出了。流排序是一种广泛应用的流分类方法在流域。流排序的定义是衡量一个流的位置层次结构的支流利奥波德et al .(1964)和Halia流排水区域已经划分根据strahle流排序的系统。流顺序和流段的总数在每个订单面积如表2所示。基于strahle流系统的排序,该地区被指定为一个四阶排水区域。一阶流是那些没有任何支流和这些渠道通常流在潮湿的天气Chow et al (1988)。此外,大量的流盆地的存在表明,地形仍在进行侵蚀,同时,更少数量的流显示成熟的地形。计算结果与特拉(1964),它形容流的总数逐渐减少流顺序增加。

流编号(ν):借助GIS,流不同的订单和流在盆地的总数统计独立。一般来说,流的数量逐渐减少流顺序增加;支流流域的秩序和变化大小很大程度上取决于该地区的地形学的和结构性条件。总流段的研究区域是142卡路里。高值的一阶流表明有可能突然洪水暴雨后流Chitra et al。(2011)。

流长度(陆):流长度是指示性的时间发展流段包括插曲构造扰动。河的从嘴里流长度是衡量源附近的分水岭。“陆”已经计算的基础上,霍顿的流长度,即几何相似流域的维护增加订单。各种订单的流长度提出了表2。一般来说,流段的总长度是最大的一阶流,减少流增加的订单。法律适用于目前的案例研究。研究结果表明,一阶流长度短,在上游地区被发现。流与相对较短的长度代表地区陡峭的斜坡和口感,而不再流的长度通常是指示性的低梯度strahle (1964)。

意思是流长度(Lsm):意味着流长度(Lsm)揭示了排水网络的特征尺寸的组件及其造成的表面。已经计算总流的长度除以订单“u”的顺序流段的数量。Lsm值Halia排水面积从2.63变化到43.20公里平均Lsm 17.93公里的价值。有人指出Lsm的任何订单大于低阶和不到下一个高阶的盆地。Lsm值对不同流域不同,因为它是直接成比例的大小和盆地的地形。特拉(1964)表明,Lsm特征属性相关排水网络的大小及其相关的表面。

流长度比率(RL):这是流在一个给定的长度之间的比率来流的总长度在接下来的订单。Halia排水区域差别很大的RL值从1.25到2.40,强烈依赖于地形和斜率。类似的观察指出艾亚尔盆地,它显示了一个重要的关系表面流流量和侵蚀阶段的盆地约翰威尔逊et al (2012)。

分叉率(Rb):“分叉率(Rb)在1932年引入了霍顿。Rb的分支模式有关排水网络和被定义为任何给定的流的数量的比率来流的数量在未来流域高阶。这是一个无量纲的财产和显示之间的集成的程度,流在流域各种订单。Rb显示一个小的变化范围不同地区或不同的环境中,除了那些强大的地质控制占主导地位。的Rb Halia排水面积变化从4.0到6.0,平均Rb的4.83。平均分叉率遏制典型范围在3.0和5.0之间的盆地在地质构造的影响排水网络可以忽略不计Verstappen (1983)。分析表明,Rb不是相同的所有订单。地质、岩性流域的发展可能是这些变化的原因。低Rb值表示贫困结构扰动和排水模式没有被扭曲而高Rb值表示地形的结构复杂性和低渗透。这表明,流域内的地质结构不扭曲了水系。 It also indicates that the basin has mature topography due to the result of the process of drainage integration.

VI.1线性和形状的形态学参数

研究区域的线性和形状参数如表3所示。盆地长度(磅):盆地长度(磅)的最长长度从上游流域的汇流格雷戈里和墙体(1973)。盆地的长度决定了盆地的形状。高盆地长度表示细长的盆地。盆地的磅64.78公里。

救济(R):救援(R)被定义为不同的海拔最高的和最低的点之间的谷底。盆地救济是一个重要因素在理解的蓬特征盆地地貌发展中起着重要作用,排水发展,表面和地下水流,渗透和侵蚀地形的属性。从形态学研究的,应该注意的是,最大的救济的价值Halia排水面积是480.00 m和盆地的高减压值表明水的重力流,低渗透和高径流条件。

减压比例已被广泛接受为盆地的梯度方面的有效措施,尽管不确定性定义的组件由一个孤立的峰值测量,也可能过度影响盆地内沙玛(1981)。Schumm(1956)定义的比例最大比例,救济水平距离最长的尺寸一个盆地平行于主排水线,它衡量整个流域的陡度。Halia排水地区救济的价值比是7.41。

水系密度(Dd):水系密度(Dd)是一种重要的地貌元素的指标,并提供一个数值测量景观解剖和径流潜力那边(…1969)。弟弟被定义为总流长度在一个给定的盆地的总面积盆地(特拉1964)。Dd与景观等解剖谷密度的各种特性,信道源区,救灾、气候和植被、土壤和岩石性质和景观演化过程。水系密度低表明渗透地下地层和粗排水的特征,通常显示值小于5.0。特拉(1964)指出,水系密度低有利于盆地缓解低,反之亦然。的Dd Halia排水面积为0.44,这表明研究区有一个薄弱或渗透地下材料中间排水和浅浮雕。

流频率(Fs):根据霍顿(1945),流频率被定义为流段的总数的比例的所有订单盆地盆地的总面积。Fs是一个索引的景观演化的不同阶段。流段的发生取决于岩石的性质和结构,植被,自然和降雨量和土壤渗透性。的流频率Halia排水面积是0.09。流频率依赖或多或少的降雨和该地区的自然地理学。

形式(Ff):霍顿(1932)定义的形式因素(Ff)流域面积的比例和盆地长度的平方根。狭长的小盆有更大的长度,因此小的形式因素。圆形盆中间形式因素,是接近1。完美的圆形水池,形式因素的价值会大于0.78。短而宽盆地最大的形式因素。Halia流域是一个细长的盆地峰值较低的流动长期由于低Ff值0.36。

循环比率(Rc):米勒(1953)定义循环比率(Rc)盆地的面积比圆的面积拥有相同的周长为盆地的周边。“钢筋混凝土”是由盆地的岩性特征影响更大,而不是别的。低、中、高循环率的值是青年的成熟和老的迹象的支流流域的生命周期阶段。Halia排水面积在青年阶段的开发循环比为0.55。结果表明,研究区Rc值\ 0.55,表明细长的形状。此外,米勒(1953)描述钢筋混凝土作为一种重要的比率表明树突阶段的一个分水岭。这主要是由于盆地的斜坡和救济模式的多样性。

延伸率(Re):伸长比(Re)被定义为圆的直径的比率在同一地区的盆地和盆地最大长度(Schumm 1956)。这是一个衡量流域的形状和它取决于气候和地质类型。一般来说,再保险值从0.6到1.0的盆地。值的范围从0.6到0.8的区域高救济和接近1.0的值非常低的救济与圆形。这些盆地有效放电的浓度比细长的流域径流,因为时间是在圆形盆。的再保险价值Halia排水面积为0.68,这表明适度缓解陡坡和细长的形状。

坡面流的长度(Lg):坡面流的长度(Lg)的长度是水在地上之前集中到定流渠道。“Lg”可以被定义为平均水平流动路径的长度从分裂到流在一阶盆地和流间距和程度的解剖和大约一半的倒数水系密度那边(…1969)。从形态学分析的,Lg值Halia排水面积是0.22。Lg低价值表明,雨水已经旅行之前集中到流渠道相对较短的距离(Chitra et al . 2011年)。

诉的结论

本研究证明了GIS中使用的地理处理技术是一种有效的工具,计算和分析各种盆地的地貌形态示量参数,有助于理解各种地形参数如基岩性质、渗透能力,地表径流等。Halia排水区域排水良好的流的顺序在本质上是不同的从1到4。盆地是由低阶溪流和河流段的总长度是最大的一阶流。Halia流域是一个温和的救济和陡坡的细长的盆地由于低延伸率0.68。流密度频率和排水排水的形态学分类的主要标准是盆地,当然控制径流模式,产沙量和其他流域的水文参数。Dd Halia排水地区出现明显降低,这是一个指示性的存在不透水岩石和温和的缓解,导致更多的渗透和高地下水的前景。线性的定量分析,使用GIS救援和天线参数是发现的巨大效用流域评价盆地优先级水土保持和自然资源管理。地理处理技术用于这项研究将帮助规划者和决策者在流域开发和管理研究。

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