بخشی از مقاله
چکیده
در سال 1994 رزگن با انتشار مقاله طبقه بندی رودخانههای طبیعی یک طبقه بندی سلسله مراتبی جدیدی را ارائه کرد. این طبقهبندی با توجه به اینکه مباحث مربوط به احیای رودخانه را دربرمی گرفت، بهسرعت در بین هیدرولوژیست ها ، ژئومورفولوژگ ها و بیولوژیست ها موردتوجه واقع شد. در این تحقیق، کاربرد مدل سلسله مراتبی رزگن در تحلیل مجرای رودخانه قرهسو - پاییندست سد سبلان تا تلاقی رودخانه اهر چای - به طول 75 کیلومتر، در سطح اول و سطح دوم، مورد تجزیهوتحلیل قرار می گیرد.در این تحقیق با ترکیب این مدل - رزگن - با مدل هیدرودینامیکی HEC-RAS از برخی مسائل مطرحشده توسط این محققان اجتناب شد.
بررسی ها نشان داد، در بازههای 2 - ، 3، 4 ، - 5 رودخانه قرهسو تبدیل به نمونه مشخصی از رودخانههای گراولی با مورفولوژی بستر حوضچه خیزآب میشود. رودخانه قرهسو در بخشهایی از مقاطع نوع E دارای تأمین رسوب پایین، پتانسیل متوسط فرسایش کناره و کنترل بسیار بالای پوشش گیاهی می باشند . این رودخانه ها در حمل رسوب، بسیار کارآمد می باشند.
انرژی رودخانه پایین بوده، اتلاف انرژی از طریق مئاندرها، اشکال بستر و پوشش گیاهی صورت می گیرد. همچنین رودخانه قره سو در بخشهایی از مقاطع نوع C نیز دارای تأمین رسوب بالا، پتانسیل بسیار بالای فرسایش کناره و کنترل بسیار بالای پوشش گیاهی می باشد. درواقع، پوشش گیاهی رود کنار در ترکیب باقابلیت فرسایش مواد کناره، تعیین کننده میزان تنظیم جانبی و پایداری رودخانه ی قره سو است.
-1 مقدمه
سیستمهای رودخانهای درنتیجه فرایندهای عادی فرسایش و رسوبگذاری دستخوش تغییر میشوند. ازاینرو، درگذر زمان، تغییرات قابلملاحظهای در مورفولوژی و دینامیک سیستمهای رودخانهای صورت میگیرد - کندولف و پایگی،. - 105 : 2003 در برنامهریزی هرگونه پروژهای در امتداد رودخانهها، آگاهی از اصول ژئومورفولوژی رودخانهای و فرایندهای مجرا به محققان اجازه میدهد تا رابطه بین فرم و فرایند در چشمانداز را درک کنند.
ارزیابیهای ژئومورفیک عموماً شامل جمعآوری دادهها، بررسیهای میدانی و ارزیابی پایداری مجرا است که مبنایی برای تحلیل و طراحی تشکیل میدهد - کارگروه بازسازی رودخانه1، . - 26 :2001 مورفولوژی رودخانهها در حفاظت و مقابله با سیلاب بهواسطه پیوند و ارتباط آن با زیستگاه-های طبیعی و انتقال سیلاب از اهمیت خاصی برخوردار است - سیر و همکاران، . - 2 :2003
رودخانها از منظر مورفولوژیکی معمولاً دارای بازههای مشابه، با الگوهای قابل تکرار، میباشند که این امر منجر به تلاشهای متعددی جهت طبقهبندی آن ها شده است - روپر و همکاران، -427 : 2008 . - 417 در طی دهههای گذشته، طبقهبندیهای ژئومورفیک بسیاری در رابطه با رودخانهها ایجاد و توسعهیافته است - کاندولف و پیگی، 2003 و شرودر، . - 2013 رویکردهای جدید طبقهبندی رودخانه بر روی تحلیلهای حوضهای مرتبط با مدیریت اراضی و بازسازی رودخانه تمرکز دارند.
استفاده از یک رویکرد سلسلهمراتبی، درک کلنگرتری از فرایندهای حوضهای را امکانپذیر میسازد - شرودر، . - 739 : 2013 در سال 1994 رزگن با انتشار مقاله طبقه بندی رودخانههای طبیعی یک طبقهبندی سلسلهمراتبی جدیدی را ارائه کرد. این طبقهبندی با توجه به اینکه مباحث مربوط به احیای رودخانه را دربرمی گرفت، بهسرعت در بین هیدرولوژیستها ، ژئومورفولوژگها و بیولوژیستها موردتوجه واقع شد. در این تحقیق، کاربرد مدل سلسلهمراتبی رزگن در تحلیل مجرای رودخانه قرهسو - پاییندست سد سبلان تا تلاقی رودخانه اهر چای - به طول 75 کیلومتر، در سطح اول و سطح دوم، مورد تجزیهوتحلیل قرار میگیرد.
-1 مواد و روشها
این پژوهش متکی بر کارهای میدانی و نقشههای توپوگرافی مقیاس 1:2000 سازمان آب منطقهای استان اردبیل میباشد. نقشههای زمین-شناسی مقیاس 1:100000 ؛ تصاویر ماهوارهای IRS و Google Earth و دادههای ایستگاههای هیدرومتری دوست بیگلو و ارباب کندی بهعنوان سایر دادههای ضروری تحقیق محسوب میشوند. سیستم رزگن، شش سنجه مورفولوژیکی را مورداستفاده قرار میدهد که مهمترین معیارهای ممیزی درروش رزگن به شرح زیر است:
1-2 نسبت گود شدگی:2 این نسبت در حقیقت عرض دشت سیلابی - - w fp a به عرض سطح آب در حالت دبی لبریز - - w b kf میباشد. برای تعیین عرض دشت سیلابی، از عرض رودخانه در ارتفاعی معادل دو برابر حداکثر عمق آب در دبی لبریز استفاده میشود. هر چه این نسبت افزایش یابد بیانگر پیشرفت رودخانه در دشت سیلابی میباشد. در رودخانههای سیلابدشتی مقدار شاخص گود شدگی معادل عرض سطح آب در سیل 50 ساله به عرض سطح آب در سیل متوسط - عرض مقطع اصلی - است - یاسی،. - 55 :1394
2-2 نسبت عرض به عمق: نسبت عرض به عمق، ابعاد و فاکتور شکل3 را بهصورت نسبت عرض کانال لبریز به عمق میانگین لبریز توصیف می-کند. دبی لبریز بهعنوان حداکثر جریان پیک لحظهای تعریف میشود؛ که چند روز در سال اتفاق میافتد و اغلب مربوط به دبی با دوره تناوب4 - بازگشت - 1/5 ساله میباشد - رزگن، . - 169- 199 :1994
3-2 سینوزیته: سینوزیته نسبت طول آبراهه به طول دره است. همچنین میتواند بهعنوان نسبت شیب دره به شیب مجرا تعریف شود - رزگن، . - 169- 199 :1994
4-2 شیب سطح آب: شیب سطح آب از طریق اندازهگیری اختلاف ارتفاع سطح آب در واحد طول آبراهه تعیین میشود - رزگن، -199 : 1994 . - 169
5-2 اندازه مواد بستر: اندازه مواد بستر و کناره رودخانه بیانگر درجه پایداری رود است. رزگن مواد بستر رودخانه را به شش دسته تقسیم کرده است:
-1 بستر سنگی - بالای 2048 میلیمتر - ،
-2 بستر قطعهسنگی 256-2048 - میلیمتر - ،
-3 بستر قلوهسنگی 64 - 256 - میلیمتر - ،
-4 بستر شنی 2-64 - میلیمتر - ،
-5 بستر ماسهای 0/062-2 - میلیمتر - ،
-6 بستر رسی - زیر0/062 میلیمتر - - یمانی،. - 193 : 1393
در سیستم رزگن، تعیین پارامترهای نسبت گود شدگی و نسبت عرض به عمق لبپری از اهمیت بسیار بالایی برخوردار میباشند. در تحقیق حاضر، برای محاسبه این پارامترها از مدل هیدرودینامیکی HEC-RAS به همراه الحاقی HEC-GeoRAS استفاده شد. بر این اساس جهت شبیهسازی سیلاب مجرای رودخانه قرهسو برای دورههای بازگشت 1/3 و 50 ساله از نقشههای بزرگمقیاس 1:2000 شرکت آب منطقهای استان اردبیل استفاده شد.
مدل HEC-RAS محاسبات پروفیل سطح آب را برای جریان پایدار متغیر تدریجی در رودخانهها و کانال های مصنوعی در رژیمهای جریان زیربحرانی ، فوق بحرانی و مختلط میتواند انجام دهد. محاسبه پروفیل سطح آب با شروع از یک مقطع عرضی بهطرف مقاطع دیگر بهوسیله حل معادله انرژی به روش استاندارد گامبهگام انجام میشود.
-2 بحث و نتایج و یافته ها
نتایج پهنه بندی سیلاب رودخانه قره سو با استفاده از مدل HEC-RAS نشان داد بیشترین عرض پهنههای سیلابی برای دورههای مختلف در بازه های دوم ، سوم و چهارم - از روستای قدیرلو تا روستای لعل گنج - قابلمشاهده است. در این بازهها عرض پهنه سیلابی برای دوره بازگشت 25 سال به طور متوسط نزدیک 500 متر می باشد. در بازه های اول و بخشی از بازه ششم و هفتم به علت تنگشدگی مجرا و وجود مانع - جریان رودخانه در واحد کوهستان - از عرض پهنههای سیل گیر در این بازهها کاسته و در عوض بر عمق آبگرفتگی افزودهشده است.
