بخشی از مقاله
-1 مقدمه
رودخانههای ایران علاوه بر عوامل طبیعی تحت تاثیر مداخلات انسانی، تغییر یافته اند. عوامل طبیعی نظیر تغییرات کوتاه مدت اقلیمی، خشکسالی، سیلاب و غیره بر تعدیل و تغییر مجرای رودخانهها در اقلیمهای مختلف تاثیرگذار بوده است. تاثیر انسان در تغییر مجاری رودخانهای - نظیر سدسازی، برداشت مصالح از بستر رودخانه، کانالیزه کردن مجرا و انحراف آب جهت کاهش خطر سیلاب - در یک قرن اخیر و بویژه دهههای اخیر، روند تعدیل و تغییرات مجاری رودخانهها را سرعت بخشیده است که اینگونه تغییرات در مجاری رودخانه ها می تواند آثار اجتماعی و محیطی مانند تخریب سازه ها، تخریب زمینهای کشاورزی و مناطق مسکونی، کاهش ذخایر آب زیرزمینی و کاهش گونه های بومی منطقه به دنبال داشته باشد.
بنابراین فهم بهتر تعدیل مجرای رودخانه های ایران برای جلوگیری از پیامد این تغییرات و پیش بینی تکامل آینده مجرا مهم و اساسی است. جهت مدیریت رودخانه های ایران و اتخاذ استراتژی های مدیریت منابع آب باید الگوها و بزرگی تغییرات مجرا مورد توجه قرار گیرد تا بتوان آثار منفی فعالیت های انسانی را در زمان حاضر و آینده کاهش داد.
-2 مواد و روشها
ایران به 6 حوضه آبریز اصلی - حوضه آبریز دریای خزر، حوضه آبریز خلیج فارس و دریای عمان، حوضه آبریز دریاچه ارومیه، حوضه آبریز مرکزی، حوضه آبریز شرق، حوضه آبریز سرخس - و 30 زیر حوضه تقسیم می شود که رودخانه های مهمی این حوضه ها را زهکشی می کنند.
از آنجا که تنها در چندین رودخانه تعدیل و تغییرات موفولوژیکی در اثر فعالیتهای انسانی بخصوص برداشت شن و ماسه و سدسازی صورت گرفته است. لذا در این تحقیق از هر حوضه آبریز اصلی ایران، نمونه های موردی که اطلاعات آنها موجود و به هدف مطالعه نزدیک بود، مورد بررسی قرار میگیرد، این رودخانه ها شامل رودخانههای لاویج و قرانقو از حوضه آبریز خزر، رودخانههای کارون - رشیدی و همکاران، - 1395، کشکان - شایان و همکاران، - 1392 و خشکه رود - زمانی و موسوی، - 1385 از حوضه آبریز خلیج فارس و دریای عمان، رودخانههای اهر چای - عاشوری و همکاران، - 2015 و زرینه رود - بروشکه و حسینی، - 1395 از حوضه آبریز دریاچه ارومیه، رودخانههای ده بالا - محمدخان و همکاران، - 1395 و کن - روزخش و همکاران، - 1388 از حوضه آبریز مرکزی، رودخانه سیستان - واعظی پور و طالب بیدختی، - 1390 از حوضه آبریز شرق ایران هستند.
روش تحقیق پژوهش حاضر عمدتا از نوع مروری و سیستماتیک بوده و در مرحله اول مرور و بررسی تمامی مطالعات صورت گرفته بر روی تغییرات مورفولوژیکی تعدادی از رودخانه های ایران در اثر مداخلات انسانی از جمله برداشت شن و ماسه از بستر رودخانه و سدسازی است و در مرحله بعد تاثیراین تغییرات بر سازه ها و محیط مورد بررسی قرار گرفته و در نهایت مقایسه تغییرات رودخانه های مورد بررسی با رودخانه های سایر کشورها می باشد.
-3 نتایج و بحث
-1-3 تغییرات مورفولوژیکی رودخانههای مورد مطالعه
بیشترین تغییرات ژئومورفولوژیکی در رودخانه های مورد مطالعه، تغییرات مربوط به عرض و عمق مجرا بوده است و در بیشتر رودخانهها، کاهش عرض و افزایش عمق ملاحظه شده و تنها در تعدادی از مطالعات افزایش عرض گزارش شده است که می توان آنها را به عنوان فرآیندهای ثانویه در رودخانه های ایران در نظر گرفت. کاهش عرض مجرا به طور متوسط تا بیش از 40 متر و بیشتر و حتی برای محدوده ای از رودخانه کارون تا 300 متر بوده است. به عبارت دیگر کاهش عرض مجرا از 19 تا 73 درصد بوده است و حفر مجرا به طور متوسط تا 1 و بیشتر و در مواردی تا 3 متر گزارش شده است
شکل :2 تغییرات عرض مجرای رودخانههای مورد مطالعه و علل آن
شکل :3 تغییرات عمق مجرای رودخانه های مورد مطالعه و علل آن
شکل 2 و 3 نشان میدهد که در بعضی از رودخانهها تغییر در عرض و در برخی دیگر، تغییر در عمق رودخانه مورد مطالعه قرار گرفته است و تنها در بعضی از رودخانهها مانند خشکه رود، لاویج، کرخه و اهرچای هم تغییر در عرض و هم عمق مجرا اندازهگیری شده است. در رودخانه خشکهرود، افزایش عمق 0/2 - تا 6/5 متر - و کاهش عرض 5 - تا 40 متر - گزارش شده است
-2-3 علل اصلی تغییرات مورفولوژیکی رودخانه های مورد مطالعه
تاثیر سد بر مورفولوژی رودخانه از طریق تغییر رژیم جریان آب، تغییر میزان تولید، ذخیره و حمل رسوب در سیستم رودخانهای است که موجب تغییر فرسایش و در نتیجه تغییر در مورفولوژی کانال در دورههای کوتاه مدت و بلندمدت میشود. به طور کلی بار رسوبی خروجی از سدها به شدت پایین است و در مقابل ظرفیت حمل آبهای خروجی از سدها افزایش مییابد. با توقف رسوب، آبهای جریان یافته در پایین دست سد، با کمبود رسوب مواجه شده و آب گرسنه قابلیت فرسایش بیشتری خواهد داشت.
بدین صورت که به دلیل نبود بار رسوبی، جریان انرژی زیادی دارد که اگر این انرژی بیشتر از مقاومت بستر و کناره کانال باشد، فرسایش کانال رخ میدهد. ادامه فرسایش بستر باعث شکاف بستر و تنگ شدگی کانال می-شود. همچنین، تاثیر برداشت شن و ماسه بر مورفولوژی مجرا به محل برداشت شن و ماسه محدود نگشته و به کیلومترها بالاتر از آن در بالادست و پایین دست رودخانه میرسد. عمیق شدن کف رودخانه در اثر برداشت، باعث ناپایداری و بی ثباتی جانبی و تغییر در عرض کانال، کاهش سطح آب در دشت سیلابی اطراف رودخانه، شروع فرسایش کرانهای و جابه جایی کانال در بازههایی میشود که بیشتر باثبات بودهاند
بر این اساس همانطور که در شکل 2 دیده میشود از بین رودخانههای مورد بررسی، در بیشتر رودخانه ها عرض کاهش یافته و این کاهش عرض در اثر عوامل برداشت شن و ماسه و سدسازی مجرای رودخانه بوده است و در رودخانههایی که با افزایش عرض مواجه بوده اند، افزایش عمق در اثر برداشت مصالح از بستر رودخانه منجر به فرسایش کناره ای و در نتیجه افزایش عرض شده است - رودخانه های ده بالا و لاویج - . همچنین مطابق شکل 3، افزایش عمق در اثر برداشت شن و ماسه - رودخانه های کن، خشکه رود، قرنقو، لاویج، تالار - و در نتیجه سدسازی - رودخانه های کرخه، اهرچای - فرآیند غالب بوده است.
-3-3 مسائل محیطی تغییرات مورفولوژیکی رودخانه های مورد مطالعه
تغییرات مورفولوژیکی مجاری رودخانه ها ممکن است تاثیراتی بر سازه های هیدرولیکی، تاسیسات زیربنایی و اثرات زیست محیطی داشته و باعث تخریب اراضی کشاورزی شود. برداشت شن و ماسه باعث آسیب به سازه ها و تاسیسات در برخی از رودخانهها شده است - رودخانه های تالار، لاویج، خشکه رود - . همانطور که در شکل 4 و 5 ملاحظه میشود برداشت شن و ماسه در رودخانه تالار و لاویج منجر به افزایش عمق و پایین افتادن بستر رودخانه شده و در نتیجه پایههای پل و آبشار مصنوعی تخریب شده است. تاثیر تغییرات مورفولوژیکی رودخانه ها بر محیط زیست و حیات گیاهان و جانوران قطعا وجود دارد اما در این مطالعات مورد بررسی قرار نگرفته است.
شکل :4 زیر بری پایه های پل در اثر افزایش عمق در رودخانه تالار در شکل :5 تخریب آبشار کوتاه احداث شده در بستر رود - برای جلوگیری محل روستای ملک کلای قائمشهر - نحوی و فیضی، - 1388 از فروسایی بستر - در اثر برداشت شن و ماسه از رودخانه لاویج
-4 نتیجه گیری
با مروری بر مطالعات صورت گرفته در رودخانه های ایتالیا، اروپا، چین، انگلستان و ایالات متحده آمریکا نشان می دهد که افزایش عمق و کاهش عرض مجرا پدیده غالب در این رودخانه ها بوده که در اثر عواملی چون برداشت شن و ماسه، سدسازی و اقدامات مهندسی بوده است. حفر مجرا در اثر برداشت شن و ماسه در تعدادی از رودخانه های آلپ اروپا - گرنل و همکاران، - 2009 ، رودخانه ویر در شمال انگلستان - ویشارت و همکاران، - 2011، رودخانه های آبرفتی ایتالیا - سورین و رینالدی، - 2003 گزارش شده است.
شبیه چنین تغییراتی در اثر برداشت شن و ماسه در رودخانه کشکان - کاهش عرض - 32 و خشکه رود - افزایش عمق 1 - 6/5 و کاهش عرض تا - 57 مشاهده می شود. همچنین سدسازی منجر به افزایش عمق و کاهش عرض مجرا در پایین دست رودخانه پرل چین - لو و همکاران، - 2007 شده که چنین روندی در رودخانه کرخه - کاهش عرض تا 21 و افزایش عمق به طور متوسط 0/09 متر در بشتر بازه ها - و رودخانه اهر چای - افزایش عمق به طور متوسط 0/57 متر و کاهش عرض تا - 27 مشاهده شده است. بنابراین تغییرات مجرای رودخانه ارتباط نزدیکی از نظر زمانی با مداخلات انسانی بخصوص در اکثر رودخانه ها داشته و منجر به تغییر عرض و عمق رودخانه به صورت کاهش عرض رودخانه و افزایش عمق بوده است.
در نهایت اینکه، در دهه های اخیر، بیشتر رودخانه های ایران تغییرات مورفولوژیکی قابل ملاحظه ای را تجربه کردهاند. دو نوع از تغییر و تعدیل رودخانه در اثر مداخلات انسانی بودجود آمده است. یکی افزایش عمق و دیگری کاهش عرض مجرا بوده است. در بعضی از رودخانه ها تنها افزایش عمق و در برخی دیگر، کاهش عرض مجرا گزارش شده است. در بعضی از رودخانه ها نیز هم افزایش عمق و هم کاهش عرض مجرا مشاهده شده است که در نهایت منجر به تغییر الگوی مجرا شده است - رودخانه اهرچای - و نتیجه این تغییرات مورفولوژیکی مجاری رودخانه ها شامل تاثیر بر سازه های هیدرولیکی، تخریب تاسیسات زیربنایی و اراضی کشاورزی و اثرات زیست محیطی بوده است.
