الگوهای حرکتی جریان بادهای غالب و پیامدهای محیط‏زیستی آن‏ها در ارتباط با استقرار ساختمان‏ها و معابر شهری: مطالعه موردی شهر نهاوند در غرب ایران

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری آب و هواشناسی سینوپتیک دانشگاه شهید بهشتی تهران *(مسئول مکاتبات).

2 دانشجوی دکترای ژئومورفولوژی دانشگاه محقق اردبیلی.

چکیده

از مهم‏ترین چالش‏های اقلیمی در محیط شهری جریان بادهای شدید و بادهای غالب است. تغییرات جریان این بادها و حرکت آن‏ها در ارتباط با معابر، گذرگاه‏ها و استقرار بناهای شهری به عنوان یک مسأله محیطی مورد تحقیق قرار گرفته است . یکی از شهرهای ایران با فراوانی قابل توجه در وزش بادهای شدید شهر نهاوند در غرب ایران بوده است که به عنوان نمونه مورد مطالعه قرار گرفته است . گلبادهای ترسیم شده برای دوره آماری 1996 تا 2005 نشان داده است که بیش‏ترین فراوانی بادها در منطقه از جهت غرب بوده است و شدیدترین بادها در ماه مارس (اسفند و فروردین) اتفاق افتاده است. در شهر نهاوند خیابان‏های اصلی به موازات حرکت باد غالب غربی قرار گرفته اند که این مسأله باعث تقویت جریان باد در داخل شهر می‏شود. در این  شهر دو الگوی توصیفی اثر باد یکی از طریق خیابان‏های موازی با بادغالب و دیگری گذرگاه‏های کم عرض شهری بین دو ردیف از ساختمان‏ها با زاویه عمودی یا حاد شکل گرفته است که در هردو حالت جریان باد با فشارو سرعت زیاد انتقال یافته بود . همچنین اثر مطلوب باد در شهر کاهش آلودگی و آثار نامطلوب آن اختلال در پیاده روها و رفت و آمد خودروها، انتقال ذرات خاک به شهر، شکستن شاخه‏ها و ایجاد سوز باد در اسفندماه بوده است.

کلیدواژه‌ها


 

 

 

 

 

فصلنامه انسان و محیط زیست، شماره 32، بهار94

 

الگوهای حرکتی جریان بادهای غالب و پیامدهای محیط‏زیستی آن‏ها در ارتباط با استقرار ساختمان‏ها و معابر شهری: مطالعه موردی شهر نهاوند در غرب ایران

 

مهرداد کیانی[1]*

mhrddkiani@yahoo.com

داریوش ابوالفتحی[2]

 

چکیده

از مهم‏ترین چالش‏های اقلیمی در محیط شهری جریان بادهای شدید و بادهای غالب است. تغییرات جریان این بادها و حرکت آن‏ها در ارتباط با معابر، گذرگاه‏ها و استقرار بناهای شهری به عنوان یک مسأله محیطی مورد تحقیق قرار گرفته است . یکی از شهرهای ایران با فراوانی قابل توجه در وزش بادهای شدید شهر نهاوند در غرب ایران بوده است که به عنوان نمونه مورد مطالعه قرار گرفته است . گلبادهای ترسیم شده برای دوره آماری 1996 تا 2005 نشان داده است که بیش‏ترین فراوانی بادها در منطقه از جهت غرب بوده است و شدیدترین بادها در ماه مارس (اسفند و فروردین) اتفاق افتاده است. در شهر نهاوند خیابان‏های اصلی به موازات حرکت باد غالب غربی قرار گرفته اند که این مسأله باعث تقویت جریان باد در داخل شهر می‏شود. در این  شهر دو الگوی توصیفی اثر باد یکی از طریق خیابان‏های موازی با بادغالب و دیگری گذرگاه‏های کم عرض شهری بین دو ردیف از ساختمان‏ها با زاویه عمودی یا حاد شکل گرفته است که در هردو حالت جریان باد با فشارو سرعت زیاد انتقال یافته بود . همچنین اثر مطلوب باد در شهر کاهش آلودگی و آثار نامطلوب آن اختلال در پیاده روها و رفت و آمد خودروها، انتقال ذرات خاک به شهر، شکستن شاخه‏ها و ایجاد سوز باد در اسفندماه بوده است.

 

کلمات کلیدی: باد، نهاوند، فشار، شهر، محیط، معابر شهری.

 

 

 

 

 

مقدمه

 

یکی از عناصر بسیار مهم و تأثیر گذار در طبیعت، باد می‏باشد. باد حرکت افقی هواست که موجب می‏شود تا اختلافات مربوط به دما، رطوبت و فشار که در جهات افقی وجود دارد              از بین رفته و هوا به حالت تعادل درآید (1) .یکی از مناطقی از کشور که به دلیل داشتن توپوگرافی خاص، وجود دره‏ها و گذرگاه‏های کوهستانی، کوه‏های مرتفع، دشت و به طور کلی  موقعیت خاص جغرافیایی تحت تأثیر بادهای شدید قرار دارد، شهرستان نهاوند می‏باشد. در این منطقه هم اثرات بادهای سیاره‏ای و سطوح میانی جو و هم بادهای محلی ناشی از اختلاف فشار سطوح زمینی مشاهده می‏شود.گاهی طوفان‏های شدید مشکلاتی را در سطح منطقه به خصوص محیط‏زیست شهری بوجود می‏آورند. این وزش‏ها در تابستان‏ها همراه با    گرد و خاک و در فصل زمستان همراه با سرمای شدید است.

بیان مسأله 

یکی از عناصر مهم اقلیمی باد است  که خود می‏تواند به عنوان یک عامل تأثیرگذار در محیط‏های طبیعی به حساب  آید.       در بررسی عملکرد وزش باد و جریان هوا در مناطق مختلف سطح زمین مشخص می‏شود که این عملکرد هم اثرات مثبت و هم اثرات منفی بر جای می‏گذارد. بعضی از انواع بادها توده های هوا را به یک منطقه می‏آورند. این توده‏های هوا می‏توانند رطوبت کافی برای پوشش گیاهی آن منطقه را تأمین کنند و باعث تغذیه منابع آب زیرزمینی شوند. از طرف دیگر امروزه     در مناطق زیادی از دنیا از نیروی پتانسیل باد برای تأمین انرژی استفاده می‏کنند (2) . وزش بادها و طوفان‏ها  می‏تواند از لحاظ محیطی پیامدهای منفی هم داشته باشد . از آن جمله می‏توان به اثرات طوفان‏های شدید در مناطق مختلف دنیا اشاره کرد که همه ساله باعث خسارات زیادی به شهرها و روستاها به خصوص در نواحی سواحل اقیانوس ها اشاره کرد. وزش بادها در شهرستان نهاوند به عنوان یکی از مناطق کوهستانی غرب کشور در طول سال اثرات مختلفی را بر جای می‏گذارد. بادهای سرد در ابتدای فصل زمستان منجر به بروز کولاک های شدید       می‏شود که باعث کندی تردد در سطح معابر شهری می‏شود، طوفان گرد وخاک در تابستان باعث آلودگی هوا در منطقه     می‏شود. با وجود این که بعضی از مناطق نهاوند مثل قسمت‏های شمالی شهرستان، مستعد برای استفاده از انرزی باد هستند. اما اثرات مخرب این عنصر محیطی در نهاوند به عنوان منطقه مورد مطالعه به تعداد قابل توجه در اوقاتی از سال    وجود دارد. بر اساس مطالعات انجام شده شدیدترین بادهای شهرستان نهاوند در ماه مارس میلادی یعنی روزهایی از اسفندماه و فروردین ماه یعنی زمان تغییر فصل از زمستان      به بهار به وقوع می‏پیوندد (3). بروز این بادهای شدید            در محدوده شهرستان نهاوند اثرات محیطی بر جای می‏گذارد    و منجر به ایجاد مشکلات و خساراتی به بخش‏های مختلف شامل کشاورزی، مزارع، باغات، تأسیسات شهری و روستایی     به خصوص  مساکن، خطوط ارتباطی برق و تلفن،          شکسته شدن تنه و شاخه درختان و ... می‏شود. با این اوصاف بادهای ماه مارس و وزش آن‏ها در نهاوند به عنوان             یک مسأله محیطی با تأکید بر اثر آن در سطح شهر نهاوند و شهرهای کوچک تابعه آن شامل گیان، برزول و فیرزوان     مطرح شده است که در این مقاله مورد مطالعه قرار می‏گیرد.

مواد و روش­ها

برای انجام پژوهش جاری کتاب ها و مقالات مرتبط با موضوع تحقیق مطالعه و مطالبی از آن ها جمع آوری شد و سپس      با معرفی وضعیت جغرافیایی و اقلیمی منطقه مورد مطالعه      با هدف شناخت جریان باد غالب و وزش شدیدترین بادها آمار روزانه سرعت و جهت باد در دوره 1996 تا 2005 میلادی (4) با کمک نرم افزارهای spss و Excelپردازش شد.               به این ترتیب که چون داده‏های اولیه جهت و سرعت روزانه باد به یکدیگر متصل هستند به منظور تهیه گلباد عملیات جداسازی انجام شد و تمامی داده‏ها به شکل مورد استفاده  برای نرم افزار windrose تبدیل شد و با کمک این نرم افزار گلبادها ترسیم شدند. همچنین با کمک نرم افزار office جدول و نمودار مربوط به سرعت باد ترسیم شد. در ادامه وضعیت وزش بادهای شدید و غالب و ورود آن ها به شهر      با ترسیم چند الگو در ارتباط با استقرار ساختمان ها و       خیابان های شهر با کمک نرم افزار office مورد تحلیل        قرار گرفت و در پایان نتایج تحقیق به طور مختصربیان شده است .

موقعیت و ویژگی‏های طبیعی منطقه مورد مطالعه

نهاوند با مساحتی در حدود 38/1706 کیلومترمربع در محدوده 33 درجه و 57 دقیقه تا 34 درجه و 27 دقیقه عرض شمالی و 45 درجه و 53 دقیقه تا 48 درجه و 37 دقیقه طول شرقی و درجنوب استان همدان قرار دارد (5). شهرستان نهاوند دارای چهار بخش به نامهای مرکزی، گیان، زرین دشت و خزل می‏باشد (شکل 1) از نظر توپوگرافی شهرستان نهاوند شامل  سه قسمت است : ارتفاعات شمالی، ارتفاعات جنوبی، دشت و دره نهاوند. به علت وجود پستی و بلندی، دشت و ارتفاعات،   می‏توان دو نوع مشخص از اقلیم را برای این شهرستان در نظر گرفت: یکی اقلیم سرد و کوهستانی که مربوط می‏شود به ارتفاعات کوه گرین و دیگری اقلیم معتدل کوهستانی که خاص نواحی دشت، دره و دامنه ها است. دمای حداقلی در حدود 32- درجه سانتی‏گراد در ایستگاه گوشه نهاوند  ثبت شده است . حدود 130 روز یخبندان در سال  وضعیت دمایی نهاوند را بهتر نشان می‏دهد. آذر، دی و بهمن سردترین ماه‏های و تیر و مرداد گرم‏ترین ماه‏های نهاوند را تشکیل می‏دهند. دمای حداکثری در حدود 43 درجه سانتی‏گراد  در فصل تابستان در ایستگاه گوشه در شمال شهرستان اندازه‏گیری شده است(6). از مهم‏ترین عوامل تأثیرگذار در وزش بادها در شهرستان نهاوند  انرژی تابشی خورشید، پستی و بلندی‏ها، کوه‏ها، دره‏ها و دامنه‏ها و نحوه گسترش سیستم‏های فشار می‏باشد.

 

 

 

 

 

 

 

شکل 1موقعیت نهاوند در غرب ایران (7)

 

یافته های تحقیق

1- تعیین الگوهای باد غالب سالیانه، فصلی و ماهیانه

براساس داده‏های روزانه باد مربوط به دوره آماری 1966 تا 2005 میلادی گلباد سالیانه و فصلی ایستگاه نهاوند جهات اصلی وزش باد و سریع ترین بادها مشخص شده است. مطابق با شکل 2 بیش‏ترین فراوانی وزش بادها در طول سال از        سمت غرب بوده و بنابراین باد غالب ایستگاه نهاوند غربی       می‏باشد. در این شکل همچنین سریع‏ترین بادها از جهات مابین غرب تا جنوب شهرستان می‏وزد. کم‏ترین فراوانی بادهای ایستگاه نهاوند مربوط به جهت شمال‏شرقی است که بطرف شمال بر فراوانی وزش ها افزوده شده است. در فصل پاییز مطابق با شکل 3 و گلباد این فصل، باد غالب و بیش‏ترین فراوانی وزش ها از سمت غرب و باد درجه دوم نیز مربوط به جهت بین غرب و شمال‏غرب است. در این فصل بیش‏ترین وزش بادهای شدید مربوط به جهت بین شرق و جنوب شرق ایستگاه می‏باشد. کم‏ترین تعداد وزش بادها همانند گلباد سالیانه برای فصل پاییز هم مربوط به جهت شمال شرقی است . شکل 4 نشان می دهد که باد غالب زمستان ایستگاه با اندکی تفاوت از جهت غرب است و باد جنوبی نیز تفاوت زیادی از جهت فراوانی  باد غالب غربی ندارد و باد درجه دوم به حساب می آید. شدیدترین بادها هم مربوط به جهت بین جنوب شرق و شرق و سپس جهت جنوبی شهرستان است .

 

شکل 2-گلباد سالیانه ایستگاه نهاوند در دوره آماری  1996- 2005

 

 

شکل 3-گلباد فصل پاییز ایستگاه نهاوند در دوره آماری  1996- 2005

 

 

 

 

 

 

 

 

 
 
 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


شکل 4-گلباد فصل زمستان ایستگاه نهاوند در دوره آماری 1996- 2005

 

گلباد فصل بهار ایستگاه نهاوند (شکل 5) حاکمیت غالب بادهای غربی را نشان می‏دهد. همان‏طور که از شکل گلباد مشخص است وزش باد در جهات مختلف ضعیف شده و         باد غالب به طور مشخصی غربی است . جهت بین غرب و شمال‏غرب نیز باد درجه دوم را تشکیل می‏دهد اما بادهای شدید بادهایی هستند که در جهت بین شرق و جنوب شرق و پس از آن جهت جنوب می‏وزند. بادهای شمال شرقی کم     تعدادترین بادها را تشکیل می‏دهند. فصل تابستان فراوانی غالب بادهای بین شمال غرب و غرب را نشان می‏دهد (شکل 6).      باد درجه دوم هم جهتی کاملاً غربی دارد. سریع‏ترین بادها        بر اساس گلباد تابستانه نهاوند غربی دارد. سریع‏ترین بادها        براساس گلباد تابستانه نهاوند غربی دارد. سریع‏ترین بادها        براساس گلباد تابستانه نهاوند مربوط به جهت بین شرق و جنوب شرق و بین شمال و شمال شرق است .

 

 

 

 

 

 

 

 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


شکل 5-گلباد فصل بهار ایستگاه نهاوند در دوره آماری 1996- 2005

 

 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


شکل 6-گلباد فصل تابستان ایستگاه نهاوند در دوره آماری 1996- 2005

 

2- سریع ترین وزش بادها در طول سال

با استفاده از آمار روزانه باد در دوره 1966 تا 2005 میلادی مربوط به ایستگاه نهاوند، سریع‏ترین بادها مربوط به این دوره زمانی انتخاب و داده‏ها براساس بیش‏ترین سرعت بادها       مرتب شده است و سپس حداکثر سرعت باد در هریک از       ماه‏های میلادی برای ایستگاه نهاوند انتخاب و در جدول 1      قرار داده شده است.

بر اساس جدول 1 حداکثر سرعت بادها در طول سال مربوط به ماه مارس است که به 30 متر بر ثانیه می‏رسد. در این جدول حداقل سرعت بادها مربوط به ماه ژوئن یعنی حدود خردادماه می‏باشد. برای بررسی تغییرات شدت سرعت باد در طی          ماه‏های سال با استفاده از داده‏های جدول 1 نموداری تهیه شده که نوسان باد در طی سال برای ایستگاه نهاوند را نشان می‏دهد (شکل 7) . این نمودار نشان می‏دهد که حداکثر سرعت بادها مربوط به ماه مارس برابر با شروع فصل بهار و حداقل        سرعت وزش بادها مربوط به ماه ژوئن حدود خردادماه یعنی پایان فصل بهار است. همچنین هرچقدر که از ابتدای بهار        به طرف ماه های تابستان حرکت می‏کنیم از سرعت بادها       در ایستگاه نهاوند کاسته شده است .

 

جدول 1- حداکثر سرعت وزش بادها در ماه های سال در دوره آماری 1996-2005 مربوط به ایستگاه نهاوند

ماه سال

حداکثر سرعت باد به متر بر ثانیه

تاریخ وقوع حداکثر سرعت باد روزانه

ژانویه

17

30/01/2005

فوریه

20

22/02/2004

مارس

30

26/03/2003

آوریل

25

16/04/2003

می

20

21/05/2005

ژوئن

15

15/06/2003

ژوئیه

16

12/07/2004

اوت

20

06/08/2004

سپتامبر

20

24/09/2001

اکتبر

25

29/10/2003

نوامبر

25

23/11/2004

دسامبر

24

16/12/2005

 

 

شکل 7-نمودار تغییرات حداکثر سرعت باد در ماه های سال براساس آمار  1996- 2005 ایستگاه نهاوند

 

از اواخر تابستان یعنی ماه سپتامبر یا شهریورماه سرعت بادها به تدریج تا اواسط پاییز یعنی نوامبر افزایش یافته و دوباره شروع به کاهش نموده است. به طوریکه در ژانویه یعنی اوایل زمستان به 17 متر بر ثانیه رسیده و دوباره از فوریه یعنی اواسط زمستان سرعت بادها افزایش یافته تا این که در ماه مارس       به حداکثر خود رسیده است . در بین آمار حداکثر سرعت بادها مربوط به ایستگاه نهاوند کم‏ترین آن‏ها با 15 متر بر ثانیه مربوط به ژوئن است. پس براساس این نمودار در نهاوند در انقلابین یعنی شروع تابستان (ماه ژوئن) و شروع زمستان ( ماه ژانویه) حداقل شدت بادها وجود دارد. ماه مارس شدیدترین و       سریع‏ترین بادها را در ایستگاه نهاوند به خود اختصاص        داده است. بروز بادهایی با سرعت 30 متر بر ثانیه می‏تواند اثرات محیطی در منطقه داشته باشد. بنابراین نیاز است که باد غالب و باد درجه دوم ایستگاه نهاوند در ماه مارس به عنوان زمان بروز شدیدترین بادها مشخص شود. برای این منظور گلباد ماه مارس در دوره آماری 1966- 2005 میلادی ترسیم شده است (شکل 8) که براساس آن باد غالب نهاوند در این ماه باد غربی است و بادهای درجه دوم از سمت جنوب می‏باشد. بادهای خیلی شدید که از اهمیت خاصی برخوردار است با سرعت بیش از            25 متر بر ثانیه از سمت جنوب وزیده است. در حالیکه بادهایی با شدت 17 تا 25 متر بر ثانیه از جهات جنوب‏شرق و شرق و همچنین جهت بین جنوب و جنوب‏شرق وزش داشته است.

 

شکل 8 سرعت و جهت بادها در ماه مارس ایستگاه نهاوند در دوره آماری 1996- 2005

3- توصیف الگوهای حرکتی بادهای غالب و شدید         در شهر

باد به عنوان یک عامل مهم اقلیمی می‏تواند اثرات قابل توجهی بر محیط‏زیست  بر جای بگذارد. بادهای شدید چه توفان‏های رعد و برق و چه توفان‏های گردوغبار و سایر تندبادها در مناطق مختلف جغرافیایی در اوقاتی زیادی از سال وزش دارند. شهر به‏عنوان مهم‏ترین الگوی سکونتگاهی در سطح زمین از   این جریان‏های شدید تأثیرپذیری فراوانی دارد . شهر در مقایسه با روستا از لحاظ مواجهه با جریان بادهای شدید تفاوت‏های زیادی دارد و به علت تراکم زیاد ساختمان‏های شهری  درجه اصطکاک برای کاهش سرعت باد در شهر به مراتب بیش‏تر از روستا است . عواملی همچون ناهمواری سطوح ، اندازه شهر، تراکم ساختمان‏ها، مورفولوژی شهر و ارتفاع ساختمان‏ها بر کاهش سرعت بادها مؤثرند (8). در شهر نهاوند هم سرعت و هم جهت باد به سبب تراکم ساختمان‏ها و   نحوه استقرار خیابان‏ها تغییر می‏نماید. گرچه از برج‏ها در این شهر خبری نیست اما در هر صورت ارتفاع ساختمان‏ها و تراکم آن‏ها، وسعت شهر و نحوه استقرار خیابان‏ها در ارتباط با وزش بادغالب منطقه  عوامل مهم تأثیرگذار در سرعت و جهت جریان بادها در این شهرها است. مهم‏ترین خیابان‏ها و بلوارهای شهر نهاوند جهتی به موازات بادغالب منطقه یعنی غربی دارند و این به معنای تقویت جریان‏های باد در داخل شهر می‏باشد (شکل 9). در شهر علاوه بر تغییراتی که در سرعت بادها ایجاد می‏شود به سبب تراکم و تعدد ساختمان‏ها و تغییرات زیاد در نحوه استقرار ساختمان‏ها تغییر در جهت وزش باد نیز به وجود می‏آید. جهت استقرار از عوامل مهم  در شکل و سرعت جریان هوا در داخل ساختمان‏ها می‏باشد. حداکثر فشار هوا در جبهه رو به باد ساختمان‎ها زمانی      ایجاد می‏شود که نمای ساختمان ها عمود بر جهت وزش باد باشد و حداکثر سرعت

 

شکل 9 نقشه معابر شهری نهاوند ( 9) .

جریان هوای داخـــل ساختــمان ها در چنین حالتی ایجاد می‏شود (10) . اما یک ردیف از ساختمان ها به موازات یکدیگر یک کانال یا کوریدور (راهرو) باز برای انتقال جریان باد در شهر را تشکیلی می‏دهند. زمانی که این کوریدور کم عرض‏تر و   ارتفاع ساختمان‏های مجاور بیش‏تر باشد اثر باد برای راحتی شهر نامطلوب تر خواهد بود و زمانی این اثر نامطلوب کاهش می‏یابد که تغییراتی در وضعیت استقرار ساختمان و جهت و عرض کانال انتقال باد ایجاد شود . حرکت باد در خیابان ها     می‏تواند کانالیزه شده و سرعت آن‏ها افزوده شود . کانالیزاسیون جریان‏های هوا به وسیله مسیرهای مستقیم خیابانی به وجود می‏آید (11) خیابان‏هایی که به خصوص در شهر نهاوند جهتی غربی – شرقی دارند و منطبق بر جهت وزش باد غالب غربی هستند و یا خیابان‏ها و کوچه‏هایی با جهت جنوبی – شمالی   که همسو با  بادهای شدید جنوبی منطقه هستند اثرات بیش‏تری از وزش بادها دریافت می‏کنند و در صورتی که ساختمان‏های طرفین خیابان تعداد طبقات بیش‏تری        داشته باشند کانالیزه کردن جریان باد و هدایت آن به سایر قسمت‏های شهر را به خوبی انجام می‏دهند (شکل 10).      نحوه قرارگیری ساختمان‏های بلند در مقابل جریان باد در رابطه با ساختمان‏های کوتاه اطراف آن‏ها تأثیر عمیقی بر الگوی جاری شدن باد در شهر دارد . ساختمان‏های بلند به علت برخورد     با جریان باد میــزان جریان باد بیش‏تری را اطراف خود    ایجــاد می‏نماید این جریان باد می‏تواند بر عابرین پیاده        اثر گذار باشد (12) . در شهر نهاوند همواره پیاده رو در معرض خطرات ناشی از شکسته شدن درختان توسط باد و ایجاد اختلال برای عابرین پیاده است .

 

شکل 10 الگوی کانالیزه شدن جریان باد در خیابان های شهری و انتقال آن به سایر قسمت های شهر .

گاهی در شهر دو ردیف از ساختمان‏ها به موازات یکدیگر قرار ندارند و محور بین آن ها یک زاویه عمود یا زاویه حاد را تشکیل می‏دهد و در محل این محور بین دو ردیف ساختمان تنگه      یا گذرگاهی وجود دارد که جریان باد پس از برخورد به      ردیف‏های ساختمان مجبور به عبور از این گذرگاه می‏شود.     در این حالت فشار وارده توسط باد به ساختمان‏های این گذرگاه بیش‏تر از سایر قسمت‏های شهر خواهد بود (شکل 11) .

 

شکل 11 الگوی انتقال جریان باد از محور بین دو ردیف از ساختمان ها با زاویه عمود و حاد .

4- پیامدهای محیط‏زیستی حضور باد در شهر

 باد اثر مهمی بر زندگی انسان‏ها در شهر دارد. در کنار آسیب‏هایی که درب، پنجره و شیشه‏های ساختمان‏ها در شهر ممکن است متحمل شوند، شکسته شدن درختان خیابان‏ها، سیم‏ها و کابل‏های برق و تلفن که بخشی از تأسیسات شهری هستند توسط تندبادها ممکن است اتفاق افتد. زندگی شهرنشیان آشکارا در بخش‏هایی از سال تحت شعاع این رویداد اقلیمی قرار دارد. به علت گسترش زمین‏های کشاورزی در اطراف شهر نهاوند ذرات خاک توسط تندبادها از سمت این زمین‏ها به داخل شهر کشیده می‏شود. از طرفی در قسمت‏های قدیمی شهر که بافت و ساختار ساختمان‏ها کاه گلی است اثر ایجاد گردو غبار توسط باد شدیدتر است. بادها همچنین زباله‏های سبک را از نواحی حاشیه‏ای شهر به سایر قسمت‏های شهر منتقل می‏نمایند. در شهر درختان عمدتاً در طول پیاده‏روها توزیع شده‏اند و شرایط رشد درختان در شهر متفاوت از درختان جنگل است (13) .

 دربسیاری از پیاده‏روهای شهری نهاوند سایه درختان چنار شرایط راحتی را برای عبور عابرین پیاده و همچنین کاهش سرعت باد ایجاد می نماید. گرچه هنوز در شهرهای کوچک منطقه بسیاری از پیاده روها فاقد فضای سبز کافی می‏باشند و ایجاد گرد و غبار توسط بادهای شدید شرایط نامطلوب  محیط‏ زیستی را بوجود می‏آورد. از آنجا که نهاوند بخشی از منطقه کوهستانی غرب کشور است اثر تندبادها در اسفندماه در شرایط کاهش شدید دما به صورت سوز باد در سطح شهر مشخص می‏شود. در محاسبه سوز باد دو عامل دما و سرعت باد در محدوده‏ای خاص نقش اساسی را به عهده دارند که این محدوده برای دما برحسب سانتی‏گراد بین 5 تا 50 درجه و برای سرعت باد برحسب کیلومتر بر ساعت بیش‏تر از 5 کیلومتر بر ساعت است (14) . از دیگر پیامدهای مهم وزش باد در شهر رابطه آن با بحث رانندگی و وضعیت خودروها در شهر است. باد می‏تواند باعث کاهش دید رانندگان، کاهش میزان شنوایی، فشارهای روانی، برهم خوردن تمرکز و تغییر رفتار رانندگان، کاهش یا افزایش سرعت خودرو، افزایش مصرف سوخت، شکسته شدن شیشه خودروها و  راه‏بندان شود (15) . در شهر نهاوند بیش‏ترین تمرکز فعالیت خودروها در مرکز شهر قرار دارد جایی که دو خیابان ابوذر و آزادگان به موازات یکدیگر قرار دارند اما در راستای باد غالب منطقه که غربی بود قرار ندارند بنابراین اثرکانالیزه شدن جریان باد و ایجاد شرایط نامطلوب در این بخش از شهر کاهش یافته است. باد در شهرها اثر مثبتی در ارتباط با کاهش و از بین بردن آلودگی‏ها دارد. افزایش سرعت باد در خیابان های کانیونی منظم تمرکز آلودگی را کاهش می‏دهد (16). چون نهاوند یک منطقه صنعتی نمی‏باشد آلودگی‏های شهری بیش‏تر محدود به سوخت و ساز خودروها،             منازل و کارگاه‏های کوچک صنعتی است. با توجه به این که     از عوامل مهم در سرعت باد در نواحی شهری زمان، روز و فصل سال است (17)، بادهای ماه مارس هم‏زمان با اسفند و فروردین به علت سرعت و تداوم روزانه اثرات بیش‏تری نسبت به سایر بادها در محیط‏زیست شهری نهاوند بر جای می‏گذارند.

پیشنهادات 

  1. در مناطق کوهستانی غرب کشور که جریان بادها شدید است بهتر است که ساخت و سازها و ایجاد خیابان‏های جدبد مطابق با جریان باد غالب منطقه باشد.
  2. چون بارندگی همراه با بادشدید با شدت به پنجره ساختمان‏های بلند برخورد می‏نماید بهتر است      در ایجاد پنجره به شدت و جهت باد غالب توجه شود .
  3. ایجاد بادشکن به صورت کاشت ردیف‏های درخت برای کاهش اثر آلودگی جریان توفان‏های گردوخاک در حاشیه شهر و امتداد خیابان‏ها.

 

نتایج 

وضعیت جریان بادهای غالب و شدید در غرب ایران به‏عنوان یک مسأله محیط‏زیستی برای شهر نهاوند مورد مطالعه قرار گرفت تا الگوهای حرکتی این بادها در ارتباط با استقرار ساختمان‏ها و خیابان‏های شهر مشخص شود. ترسیم گلبادهای سالیانه، فصل‏های پاییز، زمستان، بهار و تابستان مشخص می‏نماید که در مجموع بیش‏ترین فراوانی بادها مربوط به جهت غرب است. بنابراین باد غالب در منطقه غربی می‏باشد گرچه ممکن است در طول سال تغییرات جزئی در جهت وزش باد غالب مشاهده شود. در طول سال کم‏ترین فراوانی وزش بادها در ایستگاه نهاوند مربوط به جهت شمال‏شرقی است. بررسی زمانی شدیدترین بادها در ماه‏های مختلف سال نیز نشان می‏دهد که حداکثر سرعت بادها مربوط به ماه مارس است . مطابق آمار روزانه دوره مورد مطالعه شدیدترین بادها در این ماه به وقوع پیوسته است. در ماه مارس شدیدترین بادها از سمت جنوب می‏وزد اما باد غالب غربی است. مهم‏ترین   عوامل تأثیر گذار بر وزش این بادها در شهر نهاوند اندازه شهر، مورفولوژی شهر، شکل و ارتفاع ساختمان‏ها و نحوه استقرار خیابان‏ها و ساختمان‏ها می‏باشد. در ارتباط با نحوه استقرار خیابان‏ها و ساختمان‏ها درارتباط با وزش باد دو الگو وجود دارد. اولین الگو نشان می‏دهد که جریان باد غالب منطقه که غربی است در خیابان هایی که ساختمان‏ها به موازات آن قرار گرفته‏اند به راحتی کانالیزه شده و به سایر قسمت‏های شهر انتقال می‏یابد. الگوی دوم زمانی شکل می‏گیرد که دو ردیف از ساختمان‏ها با یکدیگر زاویه عمودی یا زاوایه حاد را تشکیل می‏دهند که در محل محور این زاویه گذرگاه یا معبری برای عبور باد وجود دارد . فشار باد در این گذرگاه شهری خیلی بیش‏تر از سایر قسمت‏ها خواهد بود و ساختمان‏ها، عابرین پیاده و خودروها تأثیر پذیری بیش‏تری در هنگام انتقال جریان باد دارند. بادهای شدید مورد مطالعه اثرات محیط‏‏زیستی نیز در منطقه به جای می‏گذارند این بادها از طریق کاهش یا از بین بردن آلودگی از معابر و سطح شهر شرایط مطلوب و راحتی ایجاد می‏نمایند. بادها                  رفت و آمد  عابرین پیاده را دچار اختلال می‏نماید. مهم‏ترین اثرات نامطلوب این بادها در شهر می‏تواند شکستن           شاخه درختان و شیشه ساختمان‏ها و خودروها، آسیب به خطوط انتقال برق، اختلال در رفت و آمد عابرین پیاده،   کاهش دید رانندگان، انتقال ذرات خاک از مزارع حومه شهر         به داخل شهر می‏باشد. در اسفندماه در صورت کاهش شدید و ناگهانی دما وزش بادها در شهر شرایط سوز باد را ایجاد        می‏نمایند.

 

منابع

  1. علیزاده، امین، هوا و اقلیم شناسی، مشهد، انتشارات دانشگاه فردوسی . 1383، صفحه 173 .
  2. ارشقی، عادل، انرژی بادی، تهران ، انتشارات سپیده ، 1371، صفحات 14 – 21 .
  3. کیانی، مهرداد، الگوهای سینوپتیکی پیش بینی  بادهای زمستانه  استان همدان، پایان نامه کارشناسی ارشد به راهنمایی دکتر محمد سلیقه، زاهدان، دانشگاه سیستان و بلوچستان، 1386، صفحه 41 .
  4. اداره کل تحقیقات  هواشناسی استان همدان، آمار داده های روزانه باد 1996 تا 2005 میلادی، همدان، 1386.
  1. شایان، سیاوش، کیانی، مهرداد و ابوالفتحی، داریوش، تحلیل ظرفیت انرژی باد در شهرستان نهاوند، تهران، مجله رشد آموزش جغرافیا، دوره بیست و ششم شماره 2، 18-33، 1390، صفحه 20.
  2. موسسه گیتاشناسی، نقشه 1:2250000 تقسیمات کشوری، تهران، انتشارات گیتاشناسی، 1384 .
  3. محمودی، مهناز و پورموسی، محبوبه، پتانسیل سنجی انرژی باد و نقش بنیادین آن در تهویه مطبوع و زدودن رطوبت نمونه موردی شهرستان رشت (منطقه گلسار)، تهران، مجله آرمانشهر، شماره 4، 1389، صفحات 147- 156 .
  4. سلیقه، محمد،  توجه به باد در ساخت کالبد فیزیکی شهر زابل، زاهدان، مجله جغرافیا و توسعه، انتشارات دانشگاه سیستان و بلوچستان، سال اول، شماره پیاپی 2، 1382، صفحات 109 – 121 .
  5. هاشمی، محمدناصر، کریمی، محسن و زاوشی معصومه، بررسی میزان سوزباد در شهر اراک، تهران، چهاردهمین کنفرانس ژئوفیزیک ایران ،.1389، صفحات  220-231 .
  6. عبادی نژاد ، سیدعلی،  اصانلو، علی، بررسی تأثیر باد بر ایمنی حمل و نقل، تهران، فصلنامه مطالعات مدیریت ترافیک، سال پنجم، شماره 18، 1389، صفحات  85 – 98 .
  1. سازمان هواشناسی، آمار داده های هواشناسی ایستگاه نهاوند، همدان، 1385 .
  1. عشقی، ابوالفضل و قنبرزاده، هادی، مبانی میکروکلیماتولوژی و آب و هوای محلی، مشهد، انتشارات دانشگاه آزاد اسلامی، 1382، صفحه 127.
  2. اداره میراث فرهنگی و گردشگری، نقشه گردشگری نهاوند، تهران، انتشارات گیتاشناسی1382 .
  1. رنجبر، احسان، پورجعفر، محمدرضا و خلیجی، کیوان، خلاقیت های طراحی اقلیمی متناسب با جریان باددر بافت قدیم بوشهر، تهران، مجله باغ نظر، سال هفتم، شماره 13، 1389، صفحات 17-34 .
  2. Justus Faith , (2013) , Wind damage on trees following hurricane  sandy and  implications for city landscaping : glen ridge – Montclair towns Newjersey, Montclair State University, Department of Earth and Environmental Studies , 2013, page: 2.
  1. Afiq,Azwadi,saqr,(2012), Effects of buildings aspect ratio wind speed and wind direction on flow structure and pollutant direction in symmetric street canyons , internationals journals of mechanical and materials engineering (LJMME),Vol .7(2012) , No 2 ,2012, Pages :158-165.
  2. Bornstein, Robert d and Johnson, Douglas scott, Urban-rural wind velocity differences great Britain., atmospheric environment , Vol 11, Pages :507-604, 2013.


 

 

 

 

 

 

Movement patterns of prevailing winds flow and environmental impacts associated with the buildings and urban passage; The Case study Nahavand city in West Iran

 

 

Mehrdad Kiani[3] *

mhrddkiani@yahoo.com

Daryoush Abolfathi[4]

 

 

Abstract

From most important Climate challenges in the urban environment are strong winds and prevalent winds. The winds of change and movement in relation to roads, crossings and the urban sprawl as an environmental problem have been studied. One of the cities with considerable frequency in the strong winds in Iran West is Nahavand that has been studied as an example. Windrosees plotted for the period 1996 to 2005 represents that the most frequent winds occur frow West direction and has been the strongest winds in March. Chief streets has locate parallel to movement of prevalent wind .This problem causes strengthen wind flow within the city .In this city descriptive two patterns of wind effect have formed that one is street parallel to prevalent wind and other is urban narrow passages between two rows from buildings with vertical angle .in both of case wind flow was transferred with the pressure and high speed of the. The wanted effect of  wind in the city have been  reducing air pollution and its adverse effects , the sidewalks and traffic disturbance, soil particles conveyance  into the city , breaking branches and create coldwind  in March.

 

Key words: Wind, Nahavand, Pressure, City, Enviornment, Urban Passage

 

 

 

 

 



1-  دانشجوی دکتری آب و هواشناسی سینوپتیک دانشگاه شهید بهشتی تهران *(مسئول مکاتبات).

2-  دانشجوی دکترای ژئومورفولوژی دانشگاه محقق اردبیلی.

1-PHD student, Synoptic Climatology Department, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran.

2- PHD student, Zeology Department, Mohaghegh Ardabili University, Ardabil, Iran.

  

  1. علیزاده، امین، هوا و اقلیم شناسی، مشهد، انتشارات دانشگاه فردوسی . 1383، صفحه 173 .
  2. ارشقی، عادل، انرژی بادی، تهران ، انتشارات سپیده ، 1371، صفحات 14 – 21 .
  3. کیانی، مهرداد، الگوهای سینوپتیکی پیش بینی  بادهای زمستانه  استان همدان، پایان نامه کارشناسی ارشد به راهنمایی دکتر محمد سلیقه، زاهدان، دانشگاه سیستان و بلوچستان، 1386، صفحه 41 .
  4. اداره کل تحقیقات  هواشناسی استان همدان، آمار داده های روزانه باد 1996 تا 2005 میلادی، همدان، 1386.
  1. شایان، سیاوش، کیانی، مهرداد و ابوالفتحی، داریوش، تحلیل ظرفیت انرژی باد در شهرستان نهاوند، تهران، مجله رشد آموزش جغرافیا، دوره بیست و ششم شماره 2، 18-33، 1390، صفحه 20.
  2. موسسه گیتاشناسی، نقشه 1:2250000 تقسیمات کشوری، تهران، انتشارات گیتاشناسی، 1384 .
  3. محمودی، مهناز و پورموسی، محبوبه، پتانسیل سنجی انرژی باد و نقش بنیادین آن در تهویه مطبوع و زدودن رطوبت نمونه موردی شهرستان رشت (منطقه گلسار)، تهران، مجله آرمانشهر، شماره 4، 1389، صفحات 147- 156 .
  4. سلیقه، محمد،  توجه به باد در ساخت کالبد فیزیکی شهر زابل، زاهدان، مجله جغرافیا و توسعه، انتشارات دانشگاه سیستان و بلوچستان، سال اول، شماره پیاپی 2، 1382، صفحات 109 – 121 .
  5. هاشمی، محمدناصر، کریمی، محسن و زاوشی معصومه، بررسی میزان سوزباد در شهر اراک، تهران، چهاردهمین کنفرانس ژئوفیزیک ایران ،.1389، صفحات  220-231 .
  6. عبادی نژاد ، سیدعلی،  اصانلو، علی، بررسی تأثیر باد بر ایمنی حمل و نقل، تهران، فصلنامه مطالعات مدیریت ترافیک، سال پنجم، شماره 18، 1389، صفحات  85 – 98 .
  1. سازمان هواشناسی، آمار داده های هواشناسی ایستگاه نهاوند، همدان، 1385 .
  1. عشقی، ابوالفضل و قنبرزاده، هادی، مبانی میکروکلیماتولوژی و آب و هوای محلی، مشهد، انتشارات دانشگاه آزاد اسلامی، 1382، صفحه 127.
  2. اداره میراث فرهنگی و گردشگری، نقشه گردشگری نهاوند، تهران، انتشارات گیتاشناسی1382 .
  1. رنجبر، احسان، پورجعفر، محمدرضا و خلیجی، کیوان، خلاقیت های طراحی اقلیمی متناسب با جریان باددر بافت قدیم بوشهر، تهران، مجله باغ نظر، سال هفتم، شماره 13، 1389، صفحات 17-34 .
  2. Justus Faith , (2013) , Wind damage on trees following hurricane  sandy and  implications for city landscaping : glen ridge – Montclair towns Newjersey, Montclair State University, Department of Earth and Environmental Studies , 2013, page: 2.
  1. Afiq,Azwadi,saqr,(2012), Effects of buildings aspect ratio wind speed and wind direction on flow structure and pollutant direction in symmetric street canyons , internationals journals of mechanical and materials engineering (LJMME),Vol .7(2012) , No 2 ,2012, Pages :158-165.
Bornstein, Robert d and Johnson, Douglas scott, Urban-rural wind velocity differences great Britain., atmospheric environment , Vol