بخشی از مقاله
چكيده
با افزايش قدرت رايانهها در عصر حاضر استفاده از مدلهاي عددي در حل مسائل پيچيده جريان سيال به شدت توسعه يافته است. در مهندسي هيدروليك نيز استفاده از مدلهاي عددي در تحليل جريان در رودخانهها، سواحل و سازههاي هيدروليكي كاربرد بسيار زيادي پيدا كرده است. تحليل و شناخت رفتار رودخانههاي مخروط افكنهاي يكي از مسائل پيچيده در مهندسي رودخانه ميباشد.
در اين مقاله پخششدگي جريان و ريخت شناسي رودخانه مخروطافكنهاي قارقاليق در شهرستان جلفا استان آذربايجان شرقي با مدل MIKE21 شبيهسازي شد. نتايج نشان داد كه بررسي، تشخيص و نتايج مطالعات ريخت شناسي رودخانه و پهنه سيلابي مخروط افكنهاي قارقاليق در خصوص شناسايي بخشهاي فعال و غير فعال كاملا با نتايج مدلسازي سيلاب مطابقت دارد و پخشيدگي سيلاب از بخش فعال مخروط افكنه قارقاليق شكل ميگيرد و بخش غير فعال سازند مخروط افكنهاي ارتباط هيدروليكي با ساير بخشها ندارد.
١. مقدمه
شناخت رفتار رودخانههاي مخروط افكنهاي بسيار حايز اهميت است. تغيير ناگهاني شيب رودخانه از بازههاي كوهستاني به بازههاي مخروط افكنهاي اثر قابل توجهي در ريخت شناسي رودخانههاي مخروط افكنهاي دارد. توجه به اين تغييرات در طرح هاي مختلف مهندسي رودخانه نظير تعيين حدود بستر و حريم، احداث سازههاي متقاطع رودخانهاي و سازههاي مهار فرسايش ضروري ميباشد.
مخروط افكنهها رخسارههاي زمين شناسي بادبزني شكلي ميباشند كه در خروجي حوضههاي آبريز و در محل گلوگاههاي حوضه، در اثر رسوب گذاري جريانهاي سيلابي تشكيل ميشوند. مخروط افكنهها در مناطقي توسعه پيدا ميكنند كه جريانهاي رودخانهاي از بازههاي پر شيب با بسترهاي باريك و نسبتا مستقيم به مناطق كم شيب با ظرفيت حمل رسوب كم تخليه ميشوند. مطالعه هيدروليك جريان در مخروط افكنههاي آبرفتي به دليل اين كه اين مناطق داراي توسعه سريع هستند و آب زيرزميني موجود در لايههاي زمين شناسي مخروط افكنهها منابع مناسبي براي آب آشاميدني هستند داراي اهميت ميباشد.
به دليل تغييرات زياد خصوصيات هيدروليكي جريان از تارك مخروط افكنهها تا پاشنه آن و محدوديتهاي مدلهاي يك بعدي، مدلهاي دو بعدي متوسط گيري شده در عمق تحليل دقيقتري از مشخصه هاي جريان در مخروط افكنهها و شناخت رفتار مخروط افكنهها را در اختيار كاربران قرار ميدهند. شناخت ريخت شناسي، شراي جريان، پخش شدگي سيل و پهنه سيلاب در مخروط افكنهها خسارات سيل را كاهش داده و اهداف حفاظت بستر و حريم منابع آب سطحي را تامين مينمايد.
رودخانههاي مخروط افكنهاي يكي از مسائل پيچيده در مهندسي رودخانه ميباشد كه باعث شده تا از مدلهاي رياضي همچون MIKE21 بهعنوان ابزاري انعطافپذير، اقتصادي و كارا در اين زمينه مورد توجه محققان و متخصصان امر قرار گيرد. مطالعه انواع جريان در مخروط افكنهها جهت پهنهبندي سيل و تعيين حدبستر و حريم از اهميت زيادي برخوردار است باتوجه به محدوديت هاي مدلهاي يك بعدي در تفسير الگوي جريان در رودخانههاي شرياني استفاده از مدلهاي دوبعدي جهت انجام اين امر ضروري است.
ملك عباسلو و همكاران - ١٣٩١ - با استفاده از مدل CCHE2D مخروط افكنه رودخانه رودان از سرشاخههاي رودخانه ميناب در استان هرمزگان را پهنه بندي نمودند. نتايج نشان داد كه پهنه سيلاب بدست آمده از مدل دوبعدي تطابق زيادي با بستر تعيين شده از بازديدهاي ميداني و عكسهاي هوايي داشته در حاليكه نتايج مدل يك بعدي در بخشهاي شرياني و مخروط افكنهاي رودخانه غيرقابل اعتماد ميباشد.
نوحه گر و محسني زاده - ١٣٩٤ - با مدل دوبعدي CCHE2D به مطالعه الگوي جريان و انتقال كيفي رسوب و تغييرات بستر، درك هيدروليك جريان در رودخانه، مطالعه جريانهاي ثانويه و تنش برشي، توزيع سرعت طولي و عرضي در پلان و در مقطع عرضي، در يك بازه مخروط افكنهاي از رودخانه رودان پرداختند. مخروط افكنهها، اشكال زمينشناسي و زمين ريختشناسي است كه در محل خروج كوهستان به دشت به شكل مخروطي تشكيل ميشوند . - Bull, 1997 - تكامل مخروط افكنهها تحت تأثير عوامل مختلف تكتونيكي و اقليمي قرار دارد.
عوامل ذكر شده، در طول زمان ميتوانند تغييراتي را در سطح مخروط افكنهها ايجاد نمايند، به طوري كه بخشهايي از مخروط افكنه تحت تأثير خطر سيلاب قرار ميگيرند، و بخشهاي ديگر خارج از خطر سيلاب قرار دارند. بنابراين مخروط افكنهها از نظر مكاني داراي بخشهاي متمايزي بوده و ميتوان سطح مخروط افكنهها را به بخشهاي فعال - جديد - و غيرفعال - قديمي - تقسيمبندي نمود. مخروط افكنههاي فعال يا جديد، به مخروط افكنههايي گفته ميشود كه بر روي آنها فرايندهاي مختلف فرسايش و ترسيب مشاهده ميشود. در حالي كه، بر روي مخروط افكنههاي غيرفعال يا قديمي، تأثير رخدادهاي فرسايشي بيشتر از رخدادهاي ترسيب و نهشتهگذاري است.
٢. مواد و روشها
محدوده مطالعاتي و متودولوژي
محدوده مورد مطالعه در استان آذربايجانشرقي در اراضي غرب شهرستان جلفا و در منطقه معروف به گلفرج و بالادست كانال اصلي و مخزن ٦٤٠٠٠ مترمكعبي دشت گلفرج قرار گرفته است. اين محدوده شامل رسوبات مخروط افكنهاي است كه از ارتفاعات شمال غرب و غرب منطقهي جلفا و از كوههاي موشي آخر و كوه دره منشأ ميگيرند. محدودهي كه در اين مقاله بررسي شده است، در نزد اهالي منطقه، به نام قارقاليق معروف ميباشد - شكل ١ - .
با توجه به بررسيهاي انجام يافته بر روي تصاوير ماهوارهاي، نقشههاي توپوگرافي و همچنين بازديدهاي صحرايي از محل مخروط افكنه، بر روي مخروط افكنه قارقاليق منطقهي مطالعاتي جلفا، دو تارك توپوگرافي و هيدروگرافي، به صورت مجزا تشخيص داده ميشود كه تارك هيدروگرافي مخروط افكنه در پاييندست تارك توپوگرافي قرار داشته و محدودهي فعال - جديد - آن از محل تارك هيدروگرافي و محدودهي غيرفعال - قديمي - آن از محل تارك توپوگرافي شروع ميشود. شكل - ٢ - برگرفته از تصاوير گوگل ارث موقعيت آنها را نشان ميدهد.
