معاونت برنامه‌ریزی و نظارت راهبردی

⚠ این متن با نرم‌افزار از روی تصویر خوانده شده و ممکن است خطا داشته باشد؛ برای استناد، اصلِ سند را ببینید. جمهوری اسلامی ایران ریاست جمهوری معاونت برنامه‌ریزی و نظارت راهبردی ۰ ۰ راهنمای مطالعات رو دخانه‌های فشریه شماره ‎۵۹٩۳ معاونت نظارت راهبردی وزارت نیرو امور نظام فنی دفتر مهندسی و معیارهای فنی آب و آبفا 32322 مس ۹۱ ۱۳۹۱ -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- اصلاح مدارک فنی امور نظام فنی معاونت برنامه‌ریزی و نظارت راهبردی رییس جمهورء با استفاده از نظر کارشناسان برجسته مبادرت به تهیه‌ی این نشریه کرده و آن را برای استفاده به جامعه‌ی مهندسی کشور عرضه نموده است. با وجود تلاش فراوان» این اثر از این‌روء از تُسما خواننده‌ی کرامی صمیمانه تفاضا دارد در صورت مشاهده‌ی ه رکونه ایراد ‏ واشسکال ی مراتب را به صورت زیر گزارس فرمایید: [ -سماره‌ی بند و صفحه‌ی موضوع مورد نظر را مشخص کنید. ۳-/یراد مورد نظر را به صورت خلاصه بیان دارید. ۳-در صورت امکان مت ن اصلاح نسده را برای جایکزینی ارسال نمایید. 2-نشانی خود را برای تماس احتمالی ذکر فرمایید. کارشناسان این آمور نظرهای دریافتی را به دقت مطالعه نموده و اقدام مقتضی را معمول خواهند داشت. پیشاپیش از همکاری و دقت نظر جنابعالی قدردانی می‌شود. نشضانی برای مکاتبه + تهرانء میدان بهارستان» خیابان صفی علی‌شاه - مرکز تلفن ۳۳۲۷۱ معاونت برنامه‌ریزی و نظارت راهبردی رییس جمهورء آمور نظام فنی ۳1۳12[1:۱ ۱0) ۷۷۵(:: 7 -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- بسمه تعالی فعالیت‌های عمرانی زیادی در مخروطافکنه‌ها صورت می‌پذیرد که رفتار رودخانه‌های آنهاء بر روی این فعالیت‌ها اثرگذار می‌باشد. لذا شناخت رفتار رودخانه‌های مخروطافکنه‌ای بسیار حایز اهمیت است. تغییر ناگهانی شیب رودخانه از بازه‌های کوهستانی به بازه‌های مخروط افکنه‌ای اثر قابل توجهی در ریخت‌شناسی رودخانه‌های مخروط افکنه‌ای دارد. توجه به این تغییرات در طرح‌های مختلف مهندسی رودخانه نظیر تعیین حدود بستر و حریم» احداث سازه‌های متقاطع رودخانه‌ای و سازه‌های مهار فرسایش ضروری می‌باشد. با توجه به اهمیت مبحث فوق, امور آب وزارت نیرو در قالب طرح تهیه ضوابط و معیارهای فنی صنعت آب کشورء تهیه نشریه «راهنمای مطالعات رودخانه‌های مخروط افکنه‌ای» را با هماهنگی امور نظام فنی معاونت برنامه‌ریزی و نظارت راهبردی رییس‌جمهور در دستور کار قرارداد و پس از تهیه» آن را برای تایید و ابلاغ به عوامل ذینفع نظام فنی اجرایی کشور به این معاونت ارسال نمود که پس از بررسی» براساس ماده ۲۳ قانون برنامه و بودجه و آیین‌نامه استانداردهای اجرایی مصوب هیات محترم وزیران و طبق نظام فنی اجرایی کشور (مصوب ۴۲۳۳۹/ت ۳۳۴۹۷ مورخ ۱۳۸۵/۴/۲۰ هیات محترم وزیران) تصویب و ابلاغ گردید. بدین وسیله معاونت نظارت راهبردی از تلاش و جدیت رییس آمور نظام فنی جناب آقای مهندس غلامحسین حمزه مصطفوی و کارشناسان محترم امور نظام فنی و نماینده مجری محترم طرح تهیه ضوابط و معیارهای فنی صنعت آب کشور وزارت نیروه جناب آقای مهندس محمد ابراهیم نیا و متخصصان همکار در امر تهیه و نهایی نمودن این نشریه» تشکر و قدردانی می‌نماید و از ایزد منان توفیق روزافزون همه‌ی این بزرگواران را آرزومند می‌باشد. امید است متخصصان و کارشناسان با ابراز نظرات خود درخصوص این نشریه ما را در اصلاحات بعدی یاری فرمایند. معاون نظارت راهبردی ۱۳۹۱ ۱ -------- صفحهٔ بعد -------- تهیه و کنترل مجری: معاونت پژوهشی دانشگاه تهران مولف اصلی: محمدابراهیم بنی‌حبیب دانشگاه تهران دکترای عمران - مهندسی آب اعضای گروه تیه کننده: محمد ابراهیم بنی حبیب دانشگاه تهران دکترای عمران- مهندسی آب ذر عربی موسسه تحقیقاتی و مطالعاتی رایان آب نوآور فوق لیسانس آبیاری و زهکشی عبدالمجید فروغی مرکز تحقیقات حفاظت خاک و آبخیزداری فوق لیسانس تاسیسات آبی لیلا قاسمی موسسه تحقیقاتی و مطالعاتی رایان آب نوآور فوق لیسانس زمین شناسی مهندسی امیر کنشلو موسسه تحقیقاتی و مطالعاتی رایان آب نوور لیسانس مهندسی عمران- آب اعضای گروه نظارت: عبدالرسول تلوری دانشگاه آزاد اهواز دکترای هیدرولیک نرگس دشتی طرح تهیه ضوابط و معیارهای فنی صنعت آب ‏ لیسانس مهندسی آبیاری کشور - وزارت نیرو شکور سلطانی شرکت مدیریت منابع آب ایران دکترای مهندسی آب اعضای گروه تایید کننده (کمیته تخصصی مهندسی رودخانه و سواحل طرح تهیه ضوابط و معیارهای فنی صنعت آب کشور): محمود افسوس شرکت مهندسین مشاور سازه‌پردازی ایران فوق‌لیسانس مهندسی هیدرولیک محمدحسن چیتی شرکت مهندسین مشاور ساز آب‌پردازان فوق‌لیسانس مهندسی سازه‌های آبی فریدون خزاعی انجمن شرکت‌های ساختمانی فوق‌لیسانس مهندسی راه و ساختمان آب کشور- وزارت نیرو شکور سلطانی شرکت مدیریت منابع آب دکترای مهندسی آب حسن سید سراجی دانشگاه صنعت آب و برق شهید عباسپور دکترای مکانیک سیالات حسام فولادفر موسسه تحقیقات آب فوق‌لیسانس مهندسی هیدرولیک سیدکمال‌آلدین نوری وزارت کشور لیسانس مهندسی کشاورزی جبار وطن‌فدا وزارت نیرو فوق‌لیسانس مهندسی سازه‌های هیدرولیکی اعضای گروه هدایت و راهبردی پروژه: خشایار اسفندیاری رییس گروه امور نظام فنی فرزانه اقارمضانعلی رییس گروه آمور نظام فنی ساناز سرافراز کارشناس منابع آب آمور نظام فنی -------- صفحهٔ بعد -------- عنوان مقدمه ۱-۱- جایگاه این راهنما ۲-۱- محدودیت‌های راهنما ۳-۱- واژه‌شناسی مخروطافکنه‌ها ۴-۱- فرآیند تشکیل مخروطافکنه‌ها ۱-۴-۱- اثر فعالیت‌های تکتونیکی ۲-۴-۱- فرضیه‌های اقلیمی تشکیل مخروطافکنه ۳-۴-۱- تغییر سطح اساس رودخانه‌ها ۴-۴-۱ سایر عوامل موثر در تشکیل و گسترش مخروطافکنه‌ها فصل دوم- فرآیندهای مربوط به رسوب در مخروطافکنه ۱-۲- کلیات ۳-۲ رسوب شناسی مواد بستر در مخروطافکنه‌ها ۱-۲-۲ رسوبات سیلاب ورقه‌ای ۲-۲-۲ رسوبات رودخانه‌ای ۳-۲-۲- رسوبات غربال شده ۴-۲-۲- رسوبات جریان‌های با غلظت بالا ۳-۲- انتقال رسوبات جریان‌های با غلظت معمولی ۴-۲- انتقال رسوب جریان‌های با غلظت بالای رسوب ۱-۳-۲- شرایط مطلوب برای وقوع جریان‌های با غلظت بالای رسوب ۲-۴-۲- تقسیم‌بندی چگونگی رخداد و منشای انواع زمین لغزش ۳-۴-۲- بررسی مکانیزم رخداد جریان‌های با غلظت بالای رسوب ۴-۴-۲ روابط انتقال رسوب در سیلاب‌های با غلظت بالای رسوب ۵-۴-۲- طغیان رودخانه به علت جریان واریزه‌ای فصل سوم - ریخت‌شناسی رودخانه‌های مخروطافکنه‌ای ۱-۳- کلیات ۱۱ ۱۱ ۱۳ ۱۵ ۱۵ ۱۶ ۱۶ ۱۷ ۱۷ ۱۷ ۱۸ ۱۸ ۱۹ ۲۳۶ ۳۸ ۳۳ ۳۵ ۳۵ -------- صفحهٔ بعد -------- عنوان ۱-۲-۳- تارک مخروطافکنه ۲-۲-۳- پنجه مخروطافکنه ۳-۲-۳- مرزهای جانبی مخروطافکنه ۳-۳ بجادا یا نوار مخروطافکنه‌ای ۳-۳- شناسایی محدوده‌های فعال و غیرفعال در مخروط افکنه‌ها ۵-۳- ویژگی‌های ریخت‌شناسی رودخانه‌ها در مخروطافکنه‌ها ۲-۵-۳- تقسیم‌بندی انواع آبراهه‌ها از نظرپایداری ۳-۵-۳- جایجایی آبراهه‌ها ۶-۳- تاثیر سازه‌های متقاطع بر ریخت‌شناسی آبراهه‌ها فصل چهارم- هیدرولیک جریان در مخروطافکنه ۱- ۴- کلیات ۲-۴ انواع مخروطافکنه‌ها از دیدگاه هیدرولیک جریان ۱-۲-۴- مخروطافکنه‌های جریان رودخانه‌ای ۲-۲-۴- مخروطافکنه‌های جریان واریزه‌ای ۳-۲-۴- مخروطافکنه‌های مر کب ۳-۴- طبقه‌بندی انواع جریان‌ها در مخروطافکنه‌ها ۱-۳-۴- جریان مستقیم ۲-۳-۴ جریان ورقه‌ای ۳-۳-۴ جریان واریزه‌ای ۳-۳ تعیین ضریب زبری هیدرولیکی جریان ۵-۴- هیدرولیک جریان ۱-۵-۴- هیدرولیک جریان آبراهه‌ای ۲-۵-۳- هیدرولیک جریان در رودخانه‌های شریانی ۳-۵-۴- هیدرولیک جریان ورقه‌ای ۴-۵-۴- هیدرولیک جریان با غلظت بالای رسوب ۶-۴- تحلیل جریان صفحه ۳۶ ۳۶ ۳۷ ۳۸ ۳۸ ۴ ۳۲ ۴۳۴ ۴۵ ۴۶ ۳۷ ۵۱۹ ۳ ۳ ۳ ۵۵ ۵۶ ۵۶ ۵۸ ۵۸ ۵۹ ۵۹ ۵۹ .۶ .۶ از ۶۳ ۶۴ -------- صفحهٔ بعد -------- عنوان ۱-۶-۳ تحلیل جریان یک بعدی ۲-۶-۴۳ تحلیل جریان دو بعدی ۳-۶-۴ تحلیل جریان شبه دو بعدی ۴-۶-۴- تحلیل جریان جدا شونده و جابجایی آبراهه فصل پنجم- ملاحظات ویژه برای تعیین حد بستر و پهنه‌بندی سیل ۱- ۵- کلیات ۲-۵- ملاحظات تهیه دستور کار خدمات جنبی بر روی مخروطافکنه‌ها ۱-۲-۵- دستور کار نقشه‌برداری ۲-۲-۵ دستور کار نمونه‌برداری از بستر ۳-۲-۵- دستور کار آبسنجی ۳-۵- ملاحظات ویژه مطالعات پایه ۱-۳-۵- مطالعات فیزیوگرافی ۲-۳-۵- مطالعات هیدرولوژی ۳۴-۵- ملاحظات ویژه مطالعات تخصصی ۱-۴-۵- مطالعات ریخت‌شناسی ۲-۴-۵- مطالعات هیدرولیک ۵-۵- مدل های تحلیل جریان فصل ششسم- ملاحظات فنی ویژه برای مهار سیلاب و فرسایش رودخانه‌های مخروط افکنه‌ای ۱- ۶- کلیات ۲-۶- سیل روی مخروطافکنه‌ها ۳-۶ ملاحظات ویژه روش‌های سازه‌ای مهار سیلاب ۱-۳-۶- روش سازه‌ای مهار سیلاب روی مخروطافکنه ۳-۳-۶ روش‌های سازه‌ای مهار سیل روی مخروطافکنه‌ها ۳-۲-۶- گوره‌ها و دیواره‌های سیل‌بند ۴-۶- ملاحظات ویژه روش‌های غیرسازه‌ای مهارسیلاب ۲-۳-۶ تجزیه و تحلیل ۵-۶- ملاحظات ویژه مهار فرسایش رودخانه‌های مخروطافکنه‌ای 3 ۸۶۵ ۷۷ ۷۸ ۸۰ ۸۱ ۸۳ ۸۳ ۸۳ ۸۳ ۸۳ ۸۵ ۸۵ ۸۵ ۹1۳ ۹۵ ۹۶ ۹۷ ۹۷ ۹۸ ۱.۳ ۱.۴ ۱۰۶ ۱۰۶ ۱۷ -------- صفحهٔ بعد -------- عنوان ۱-۵-۶- کلیات ۲-۵-۶- سامانه‌ی رودخانه‌ای ۳-۵-۶ ارزیابی خطر و ضرورت انجام عملیات اصلاحی ۴-۵-۶ تصمیم‌گیری ۵-۵-۶- اثر سازه‌های متقاطع ۶-۵-۶- اثبات ضرورت راه حل مهندسی ۷-۵-۶- ارزیابی گزینه‌ها ۸-۵-۶- طراحی و اجرا ۶-۶- ملاحظات ویژه مدیریت سیلابدشت رودخانه در مخروطافکنه ۷-۶- ملاحظات ویژه برداشت شن وماسه ۱-۷-۶- رسوبات رودخانه‌ای و فرآیندهای فیزیکی ۳-۷-۶- توازن بین آبدهی و رسوب‌دهی رودخانه ۳-۷-۶- رژیم رسوب‌دهی رودخانه و رابطه آن با رژیم آبدهی و نقش سیلاب‌ها ۵-۷-۶ اثرهای فیزیکی و بیولوژیکی برداشت شن و ماسه رودخانه‌ای ۶-۷-۶- گزینه‌های مدیریت برداشت شن و ماسه در رودخانه و سیلابدشت ۷-۷-۶- سیاست‌های کلی برای برداشت شن و ماسه فصل هفتم - بررسی موردی مخروطافکنه گرمسار ۱- ۷- کلیات ۲-۷- فرآیندهای تشکیل مخروطافکنه گرمسار ۱-۲-۷- فرضیه‌های آب و هوایی ۲-۲-۷ زمین‌شناسی و محیط رسوبی ۳-۲-۷ فعالیت‌های تکتونیکی ۴-۲-۷ تغییر سطح اساس رودخانه حبله‌رود ۳-۷- آبراهه‌های موجود در مخروطافکنه گرمسار ۴-۷- مخروطافکنه گرمسار و شکل‌های زمین ریخت‌شناسی موجود در آن ۱۷ ۱۸ ۱۹ ۱۹ ۱۱۱ ۱۱۳ ۱۱۳ ۱۱۴ ۱۳۰ ۱۳۲ ۱۳۳ ۱۳۳ ۱۳۴ ۱۳۴ ۱۳۷ ۱۳۱ ۱۳۳ ۱۳۵ ۱۳۷ ۱۳۷ ۱۳۷ ۱۳۸ ۱۳۹ ۱۳۱ ۱۳۱ ۱۳۱ ۱۳۳ ۱۳۵ -------- صفحهٔ بعد -------- عنوان ۳-۴-۷- فرسایش انحلالی ۵-۴-۷ پلایا و جلگه رسی ۵-۷- بررسی آبراهه‌های مخروطافکنه گرمسار از نظر پایداری ۲-۵-۷- جریان‌های با غلظت بالای رسوب در آبراهه‌های گرمسار ۳-۵-۷- تاثیر سازه‌های متقاطع بر ریخت‌شناسی آبراهه‌ها در مخروطافکنه گرمسار ۲-۶-۷ دانه‌بندی رسوبات موجود در قسمت‌های میانی مخروطافکنه ۳-۶-۷ دانه‌بندی رسوبات در پنجه مخروطافکنه ۷-۷- هیدرولیک جریان ۱-۷-۷- شبکه آبراهه‌ای ۲-۷-۷ تحلیل هیدرولیک جریان منابع و مراجع ۱۳۶ ۱۳۸ ۱۳۹ ۱۵۰ ۱۵۰ ۱۹۱ ۱۹۱ ۱۹۵ ۱۵۹۶ ۱۹۸ ۱۳۱ ۱۳۲ ۱۳۲ ۱۳۳ ۱۶۶ ۱۶۶ ۱۳۷ ۱۷۶ ۱۷۶ ۱۷۷ ۱۷۹ -------- صفحهٔ بعد -------- فهرست شکل‌ها و نمودارها شکل ۱-۱- نمایش پارامترهای اندازه‌گیری شاخص اندازه‌گیری نسبت عرض به ارتفاع دره‌ها ۹ شکل ۱-۲- محل قرارگیری نقطه تقاطع بر روی مخروطافکنه ۱۶ شکل ۲-۲- انواع حرکات دامنه‌ای» تفاوت انواع مختلف با توجه به میزان سرعت و رطوبت توده سنگی یا خاکی ۳۳۲ شکل ۳-۲- پیکرشناسی یک زمین لغزش ۳ شکل ۴-۲- نمای ساده شده‌ای از نحوه پراکنش رسوبات در جریان‌های واریزه‌ای در رودخانه‌ای با شیب ۲۴ شکل ۵-۲- شیب ناپایدار برای شروع جریان با غلظت بالا ۳۷ شکل ۶-۲- بخش‌های مختلف نیمرخ جریان واریزه‌ای ۳۸ شکل ۱-۳- محدوده‌های فعال و غیرفعال در مخروطافکنه با توجه به محل قرارگیری تارک توپوگرافی و تارک هیدروگرافی مخروطافکنه ۳۶ شکل ۲-۳- مسیل زهکشی کننده جریان‌های سیلابی در پنجه مخروطافکنه (در قسمت پایین شکل) ۳۷ شکل ۳-۳- فرآیندهای اولیه و ثانویه در مخروطافکنه‌ها ۴.۰ شکل ۴-۳- مدل رسوب‌گذاری در یک آبراهه شریانی» در توالی ۸ رسوب‌گذاری قلوه سنگ‌ها دریشته‌های طولی و در توالی 7 لایه‌بندی متقاطع در پشته‌های عرضی نمایش داده شده است (پروترو و اسکواب,1996). ۳۱ شکل ۵-۳- نمونه‌ای از بررسی‌های صورت گرفته توسط یالین (2001) ۳۲ شکل ۶-۳- متغیرهای موثر در تغییرات ریخت‌شناسی آبراهه‌ها (موریساواء ۱۹۸۵) ۴۶ شکل ۷-۳- محل قرارگیری سازه انحراف سیلاب ۴۹ شکل ۸-۲- نمایش شماتیک متغیرهای مورد استفاده در رابطه (۲-۲) ۵۰ شکل ۱-۴- شمایی از یک مخروطافکنه ساده با یک تارک و بدون تعمیق شدگی و شکاف ۳ شکل ۲-۴- مثالی از شکل‌های مختلف جریان آب و رسوب ۹۷ شکل ۳-۴- محدوده تحت پوشش انواع جریان در مخروطافکنه‌های آبرفتی ۵۷ شکل ۴-۴- نمایش شرایط مربوط به معادله آنرژی ۶۶ شکل۵-۴- کاربرد اصل اندازه حرکت ۶۸ شکل ۶-۴- نمونه‌ای از محل تقاطع جریان در محل اتصال ۷۰ شکل ۷-۴- نمونه‌ای از محل تقاطع جریان در محل انشعاب ۷۱ شکل ۸-۴- نمونه‌ای از جریان فوق بحرانی در اتصال‌ها ۷۲ شکل ۹-۴- نمونه‌ای از جریان فوق بحرانی در اتصال‌ها ۷۲ شکل ۱۰-۴- نمونه‌ای از جریان با رژیم ترکیبی در محل اتصال ۷۳۳ شکل ۱۱-۴- نمونه‌ای از جریان با رژیم ترکیبی در محل انشعاب‌ها ۷۴ شکل ۱۲-۴- وضعیت هندسی نمونه‌ای از کاربرد معادله اندازه حرکت برای جریان در اتصال ۷۴ شکل ۱۳-۴- وضعیت مهندسی نمونه‌ای از کاربرد معادله آندازه حرکت در محل انشعاب ۷۶ شکل ۱۳-۴- نمایش مدل شبه دوبعدی با استفاده از سلول‌های ذخیره ۷۹ شکل ۱-۵- نمایی شماتیک از یک شبکه آبراهه ۹ شکل ۱-۶- شمای توصیفی خصوصیات مخروطافکنه ۹۵ -------- صفحهٔ بعد -------- فهرست شکل‌ها و نمودارها شکل ۲-۶- نمونه‌ای از توری نگهداشت مواد واریزه در بالادست جاده ۱۰۰ شکل۳-۶- دیوار مانع واریزه در کالیفرنیای جنوبی ۱۱ شکل ۴-۶- سدداربستی بتنی در کالیفرنیای جنوبی ۱۰۱ شکل۵-۶- یک دیوار حایل منحرف‌کننده مواد واریزه‌ای در راس مخروط یک جریان واریزه‌ای نزدیک هیروشیمای ژاپن ۱۲ شکل ۶-۶- نواحی سامانه رودخانه‌ای و انواع مختلف رودخانه‌ها ۱۰۸ شکل ۸-۶- ویژگی انواع متفاوت سازه‌های متقاطع با رودخانه ۱۶ شکل ۱۰-۶- سازه عمود بر رودخانه» بدون تغییر در مسیر رودخانه ۱۱۹ شکل ۱۱-۶- تغییر مسیر رودخانه برای اطمینان از عمود بودن سازه بر رودخانه ۱۱۹ شکل ۱۲-۶- یک سازه متقاطع ترکیبی آبگذر و پل برای عبور جاده از عرض سیلابدشت و آبراهه اصلی رودخانه ۱۳۰ شکل ۱۳-۶- نحوه تغییر ظرفیت انتقال رسوب بر حسب اندازه دانه‌های بستر ۱۳۳ شکل ۱۴-۶- اثرهای تغدیه رسوبی و ظرفیت حمل بر روی تغییر شیب رودخانه ۱۳۳ شکل ۱۵-۶- نمودار تغییرات نسبت بار بستر به بار معلق بر حسب شیب (در رودخانه‌های ایران) ۱۳۵ شکل ۱۶-۶- مراحل مختلف تعیین بار بستر سالیانه با استفاده از نسبت؟] ۱۶ شکل ۱۷-۶- نمودار مراحل مختلف تعیین بار بستر رودخانه (شن و ماسه حمل شده) و رژیم رسوب‌دهی با استفاده از معادلات رسوب ۱۲۷ شکل ۶- ۱۸- دیاگرام یک رودخانه با بستر ماسه شنی ۱۳۹ شکل ۶- ۱۹- دیاگرام مقطع عرضی کانال نشان دهنده ۱۳۹ شکل ۲۰-۶- دیاگرام برش عرضی کانال ۳۱ شکل ۲۱-۶- دیاگرام الگوی تیپ کرانه شن و ماسه‌ای نشان دهنده ۱۳۲ شکل ۲۲-۶- هندسه حفاری در سیلابدشت و کانال اصلی برای مجوزهای استفاده از سیلابدشت در مسیر رودخانه ۱۳۳۴ شکل ۱-۷- پارامترهای موثر در به دست آوردن ضریب مخروط گرایی مخروطافکنه گرمسار ۱۳ شکل ۲-۷- تارک توپوگرافی مخروطافکنه گرمسار در محل سد انحرافی و تارک هیدروگرافی در محل انشعاب مسیل کردوان ۰ ۱۳۲ شکل ۴-۷- وضعیت ریخت‌شناسی مسیل‌های رودخانه حبله رود در نمودار یالین ۱۳۳ شکل ۵-۷- پشته‌های طولی و عرضی در مسیل فروان ۱۳۳ شکل ۶-۷- یک مسیل شریانی خشک در حبله رود» مسیرهای موازی عبور جریان و پشته‌ها با گیاهان کوتاه عمر ۱۳۵ شکل ۷-۷- نقطه تقاطع و هم‌سطح شدن آبراهه مسیل امام‌زاده علی‌اکبر با زمین در مجاورت شهرک صنعتی یاتری ۳۵ شکل ۸-۷- تراس‌های آبرفتی قدیمی در مرکز شکل و رسوبات درشت رودخانه‌ای در پایین شکل در مناطق ابتدایی مخروطافکنه ۱۴۶ شکل ۹-۷- نمایی از داخل یک دولین (فرسایش تونلی) در مجاورت آبراهه اصلی در مسیل سوداغلان ۱۳۷ شکل ۱۰-۷- خندق‌های متصل به آبراهه اصلی در مسیل سوداغلان ۱۳۷ شکل ۱۱-۷- راهروهای سرپوشیده و فرسایش‌های خندقی در مسیل سوداغلان ۱۳۴۸ شکل ۱۲-۷- رسوبات ریز دانه دشت سیلابی در انتهای مسیل امام زاده علی‌اکبر ۱۳۸ شکل ۱۳-۷- کفه‌های نمکی پلایایی در جنوب مخروطافکنه گرمسار (دید به سمت شمال‌غرب) ۳۹ شکل ۱۴-۷- ترک‌های گلی در پایین‌دست مسیل امام‌زاده علی| کبر ۱۹۰ -------- صفحهٔ بعد -------- ذهرست شکل‌ها و نمودارها شکل ۱۵-۷- درختان و بوته‌های مقاوم به شوری در مسیل هشت‌آباد ۱۵۰ شکل ۱۶-۷- عکس پوششی سد آنحرافی گرمسار (به محل گوره‌ها در بالادست سد توجه کنید) ۱۹۵۳ شکل ۱۷-۷- تحمع شن و ماسه در پایین‌دست سد انحرافی گرمسار ۱۹۳ شکل ۱۸-۷- پایین افتادگی بستر و تنگ شدگی در مقطع رودخانه در مسیل کردوان ۱۹۳۴ شکل ۱۹-۷- آبشستگی شدید در بستر و تخریب پی در محل پایه‌ها در مسیل فروان ۱۹۳ شکل ۲۰-۷- رسوب‌گذاری در پایین دست سد اصلاحی در مسیل سوداغلان ۱۹۵ شکل ۲۱-۷- سد اصلاحی پر شده از رسوب در مسیل هشت آباد ۱۹۵ شکل ۲۲-۷- مقطع رسوبی شمالی- جنوبی مخروطافکنه گرمسار ۱۵۵ شکل ۲۳-۷- جهت یافتگی افقی در لایه‌های قلوه‌سنگی (جهت جریان از چپ به راست) ۱۹۵۸ شکل ۲۳-۷- نمایی از یک برونزد رسوبی در مجاورت روستای فروان ۱۵۹ شکل ۲۵-۷- مقطع رسوبی شرقی- غربی مخروطافکنه گرمسار ۱۵۹ شکل ۲۶-۷- نمونه‌ای از مقاطع رسوبی جنوب مخروطافکنه.ء مابین رودخانه‌های هشت‌آباد و سوداغلن ۱۳۱ شکل ۲۷-۷- رابطه بین قطر متوسط دانه‌های رسوب و فاصله از تارک مخروطافکنه گرمسار ۱۶۲ شکل ۲۳۹-۷- نیمرخ زمین‌شناسی شمال به جنوب شرقی دشت گرمسار ۱۳۵ شکل ۳۰-۷- نیمرخ زمین‌شناسی شمال به جنوب شرقی دشت گرمسارء به بالا آمدگی سازند قرمز فوقانی در آبرفت‌های زیر مرکز شکل ۳۱-۷- بلوک دیاگرام مخروطافکنه گرمسارء با استفاده از عکس‌های هوایی» داده‌های ژئوالکتریک و بررسی‌های رسوب‌شناسی و صحرایی ۱۶۶ شکل ۳۲-۷- موقعیت رودخانه حبله رود و رودخانه‌های فرعی مورد مطالعه به همراه کد آنها ۱۶۷ نمودار ۱-۷- تغییرات سرعت جریان در طول مسیر شاخه کردوان ۱۷۳ نمودار ۲-۷- تغییرات عمق جریان در طول مسیر شاخه کردوان ۱۷۳ نمودار ۳-۷- تغییرات شیب خط انرژی در طول مسیر شاخه کردوان ۱۷۴ نمودار ۴-۷- تغییرات عدد فرود در طول مسیر شاخه کردوان ۱۷۵ شکل ۳۳-۷- تعیین الگوی توزیع جریان در محل انشعاب شاخه‌های ۳-۱ و ۳-۲ از شاخه ۲-۲ با استفاده از ]۳]۷1ل]ر[ ۳‏ ۱۷۶ ر -------- صفحهٔ بعد -------- فهرست جدول‌ها عنوان جدول ۱-۲- انواع زمین لغزش (خلاصه‌ای از طبقه‌بندی حرکت‌های دامنه‌ای توسط کرودن و وارنز (۱۹۹۶)) جدول ۲-۲- سرعت حرکت در انواع حرکات دامنه‌ای جدول ۱-۳- برخی معادلات ارائه شده جچهت مشخص نمودن شیب آستانه بین رودخانه‌های شریانی و پیجانرودی جدول ۱-۴- ضرایب انقباض و انبساط در جریان زیربحرانی جدول ۱-۵- مدل‌های هیدرودینامیک و رسوب در تحلیل جریان در مخروطافکنه‌های آبرفتی جدول ۱-۶- ملاحظات برای انواع مختلف سازه متقاطع جدول ۱-۷- برآورد ریخت‌شناسی مسیل‌های رودخانه حبله‌رود با توجه به نمودار یالین جدول ۴-۷- سازه‌های متقاطع مسیل‌های رودخانه حبله رود جدول ۵-۷- مشخصات رودخانه حبله رود و شاخه‌های فرعی منشعب از آن جدول ۷-۷- ضریب زبری با مانع بازهای از رودخانه کردوان ۱۱۸ ۱۳۴ ۱۹۲ ۶۶ ۱۳۸ ۷ -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- مفدمه ۱ مقدمه مخروطافکنه‌ها رخساره‌های زمین‌شناسی بادیزنی شکلی می‌باشند که در خروجی حوضه‌های آبریز و در محل گلوگاه‌های حوضه, در اثر رسوب‌گذاری جریان‌های سیلابی تشکیل می‌شوند. معمولا رودخانه‌ها از نظر ریخت‌شناسی بر روی این رخساره‌ها فعال می‌باشند و تغییرات زمانی و مکانی بده جریان و رسوب نیز قابل توجه است. رخداد سیلاب‌های گلی و واریزه‌ای و انواع جریان‌های خطی و صفحه‌ای بر روی این رخساره‌ها شرایط نسبتا پیچیده‌ای را فراهم می‌سازند که تدوین راهنمای خاص مطالعات رودخانه‌ها بر روی مخروط افکنه‌ها را ضروری نموده است. این راهنما به مباحث خاص که در مطالعه رودخانه‌های مخروطافکنه‌ای مطرح است. می‌پردازد. - هدف و دامنه‌ی کاربرد هدف از تهیه این راهنما ارائه مباحث تکمیلی برای مطالعه رودخانه‌های مخروطافکنه‌ای می‌باشد که در سار راهنماهای منتشر شده طرح تهیه ضوابط و معیارهای فنی صنعت آب کشورء به آنها پرداخت نشده است. بدین ترتیب دامنه کاربرد این راهنما شامل مباحث ریخت‌شناسی و هیدرولیک جریان رودخانه‌های مخروط افکنه‌ای بوده و خصوصیات خاص آنها در این راهنما مورد توجه قرار گرفته است. لذا برای مباحث عام هیدرولیک رودخانه, ریخت‌شناسی و مدل‌های ریاضی و سایر مباحث ساماندهی و مهار سیلاب رودخانه‌ها؛ باید به نشریات مرتبط این دفتر نظیر راهنمای تعیین زبری هیدرولیکی رودخانه‌هاء راهنمای مطالعات ریخت‌شناسی رودخانه‌هاء راهنمای مطالعات فرسایش و رسوب در ساماندهی رودخانه‌هاء راهنمای کاربرد مدل‌های ریاضی و فیزیکی در مطالعات مهندسی و ساماندهی رودخانه, راهنمای پهنه‌بندی سیل و تعیین حد بستر و حریم رودخانه و راهنمای مهار سیلاب در رودخانه‌ها مراجعه نمود. سایر مباحث تکمیلی و یا ملاحظات مورد نیاز خاص رودخانه‌های مخروطافکنه‌ای در این راهنما ارائه گردیده است. لذا به‌جز مباحتی که صراحتا به تفاوت این نشریه با نشریات یاد شده تاکید شده, مطالب این نشریه تکمیل کننده مباحث نشریات فوق» محسوب می‌شود. در این راستا دامنه کاربرد این نشریه علاوه بر مباحث مطالعات پایه نظیر هیدرولیک و ریخت‌شناسی» مباحث تخصصی نظیر تعیین حد بستر و حریم و پهنه‌بندی سیلء ملاحظات فنی خاص مهار سیلاب و ساماندهی رودخانه‌های مخروطافکنه‌ای را نیز شامل می‌شود. -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- فصل ۱ کلیات -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- فقصل اول - کلیات ۱-۱- جایگاه این راهنما جایگاه این راهنما در حوزه‌ی پروژه‌های مهندسی رودخانه و در مطالعاتی نظیر تعیین حد بستر و حریمء پهنه‌بندی و مدیریت سیلابدشت رودخانه‌هاء مهار سیلاب و ساماندهی رودخانه‌های مخروطافکنه‌ای می‌باشد. در مواردی که رودخانه‌ی مورد نظر بر روی مخروط افکنه جاری باشد و یکی از مطالعات مهار» مدیریت سیلاب و ساماندهی رودخانه مورد نیاز باشد. مراجعه به این نشریه در کنار سایر نشریات دفتر طرح تهیه ضوابط و معیارهای فنی صنعت آب کشور می‌تواند راهنمای مطالعات قرار گیرد. ۲-۱- محدودیت‌های راهنما مطالعه مخروطافکنه‌ها در سایر مباحث مهندسی و مدیریت منابع آب نظیر مطالعات آب‌های زیرزمینی» طراحی و ساخت سازه‌های آبی دارای اهمیت می‌باشد ولی این راهنما محدود به مطالعه مسایل مهندسی رودخانه‌های جاری بر روی مخروطافکنه بوده و مباحث اجرا و سایر مواردء خارج از بحث این راهنما می‌باشد. ۳-۱- واژه‌شناسی مخروطافکنه‌ها در این بند متداول‌ترین و پرکاربردترین واژه‌های مخروطافکنه‌هاء که در این راهنما مورد استفاده قرار خواهند گرفت. معرفی می‌شوند. سایر واژه‌ها به تناسب موضوع در فصل مربوط تعریف شده است. - مخروطافکنه!: مواد رسوبی یک رودخانه‌اند که در پای کوه ته‌نشین شده و از نگاه بالا شبیه یک بادبزن می‌باشد که راس آن در دهانه کوه بوده و معمولا مواد تشکیل دهنده آن ریزتر از واریزه‌ها می‌باشند. - مخروطافکنه واریزه‌ای ": مخروطافکنه‌ای که مواد ته‌نشین شده آن شن» ماسه و قلوه‌سنگ بوده و در محلی که رودخانه به دشت می‌پیوندد و یا سرعت جریان کاهش می‌یابده تشکیل می‌شود و در یک پلان کلی به شکل بادیزن دیده می‌شود. - مخروطافکنه مر کب ": سری مخروطافکنه‌هایی که یکی در دیگری داخل شده است. - آبرفت؟: خاک رس لای» ماسه»ء شن» سنگریزه» قلوه سنگ و رسوبات دیگری که در اثر طغیان رودخانه ته‌نشین شده - واریزه": تجمع ذرات غالبا درشت حاصل از سایش یا فرسایش سنگ‌هاء خاک شاخ و برگه» کنده درختان و غیره را این ذرات ممکن است در محل تشکیل خود برجای مانده و یا به‌وسیله جریان آب و یا یخجال‌ها منتقل شده و در نقطه‌ای دورتر از محل تشکیل انباشته شود. 6)-) [۸[10۷1۵ ۵۳۲ ۳۵۵ ۸۱[۷۵۱ -۱ 6 د0۵ع1 -2 ۸|[۷1۵ 01۳۵۲۵۵ -3 0 4 5 -5 -------- صفحهٔ بعد -------- 7 راهنمای مطالعات رودخانه‌های مخروطافکنه‌ای - جریان واریزه‌ای !: جریانی با غلظت بالای رسوب که با خود مواد مختلفی اعم از مواد سنگی ریزدانه, درشت دانه و نیز قطعات چوبء شاخه‌های درختان, آشغال و غیره را حمل می‌کند. - جریان گلی ؟: جریان با غلظت بالای رسوب که عمدتا از مواد ریزدانه تشکیل شده و در شیب‌های تند رخ می‌دهد. جریان گلی در روی دامنه‌ها و شیب‌ها اتفاق می‌افتد در صورتی که جریان گل یا گل روان در زیر آب و در بستر رودخانه و یا سواحل و یا فلات قاره اتفاق می‌افتد. - رودخانه شریانی *: این نوع رودخانه‌ها که شریانرود و یا رودخانه‌های شریانی نامیده می‌شوند رودخانه‌هایی با بستر عریض و کم عمق می‌باشند که در آنها جریان آب از درون آبراهه‌های متعدد متصل به هم که به‌وسیله پشته‌ها و جزایر رسوبی از هم جدا می‌شود. عبور می‌کند. - پیچانرود: این نوع رودخانه‌ها که به آنها چمرود نیزگفته می‌شود در پلان خود دارای یک سری پیچ و خم‌های متناوب و متوالی می‌باشند که توسط بازه‌های مستقیم به یکدیگر متصل می‌شوند. 2-۱- فرآیند تشکیل مخروطافکنه‌ها مخروطافکنه‌ها در اثر رسوب‌گذاری سیلاب‌هاء بعد از عبور از آبراهه و پخش شدن بر روی یک دشت باز تشکیل می‌شوند. در این شکل‌هاء زمین ریخت‌شناسی آبراهه با کاهش شیب هیدرولیکی جریان» بار جامد خود را تهنشین می‌کند. در اثر کاهش توان و ظرفیت حمل رسوب رودخانه, آبراهه مسیر حرکت خود را در طی زمان تغییر می‌دهد و به تدریج یک نهشته مخروطی شکل را تشکیل می‌دهد. جریان محتوی رسوب که از تارک مخروطافکنه وارد محدوده آن می‌شود تمایل دارد به حالتی برسد که در آن مجموع انرژی انتقالی رسوبات در حال حرکت و همچنین پتانسیل گرانشی مواد جامد داخل مخروطافکنه به حداقل خود برسد. به تدریج با تکامل مخروطافکنه منحنی‌های متحدالمر کزی در پیرامون نقطه اولیه تخلیه رسوب در تارک مخروط به وجود می‌آیند و مخروطافکنه تکامل می‌یابد [۳۷]. به‌طور کلی, مخروطافکنه‌ها از فعل و انفعال و اندرکنش میان فعالیت‌های تکتونیکی» تغییرات آب و هوایی کواترنر پسین و نوسانات سطح آزاد آب‌هاء که خود در نتیجه تغییرات اقلیمی به وجود می‌آید. تشکیل می‌شوند [۴۸]. در ادامه» هریک از عوامل موثر در تشکیل مخروطافکنه‌هاء به‌طور مختصر مورد بحث قرار می‌گیرند. ۱-۶-۱ اثر فعالیت‌های تکتونیکی فعالیت‌های تکتونیکی, یکی از مهم‌ترین عوامل موثر در تشکیل, گسترش و تغییرشکل مخروطافکنه‌ها می‌باشند. چگونگی تاثیر عوامل تکتونیکی را می‌توان به دو شکل کمی و کیفی مورد بررسی قرار داد. ا ۷۷ 16۲15 -| ۷ لا -2 -3 7 13۲۵1060 -4 7۳ 1612۶6 1۵0 -5 -------- صفحهٔ بعد -------- فصل اول - کلیات ۷ ۱-۱-2-۱ بررسی کیفی آثار فعالیت‌های تکتونیکی آثار کیفی فعالیت‌های تکتونیکی را می‌توان به موارد زیر طبقه‌بندی نمود: - اثر فعالیت‌های تکتونیکی از جمله عقب نشینی جبهه کوهستان و فعالیت گسل‌ها در شکل‌گیری و محل استقرار مخروطافکنه - اثر فعالیت‌های گسلی در وسعت و ضخامت مخروطافکنه - اثر فعالیت‌های تکتونیکی در پراکندگی رسوبات در قسمت‌های مختلف مخروطافکنه معمولا مخروط افکنه‌ها در دامنه‌های کوهستان شکل می‌گیرند» در حقیقت عوامل گوناگونی از جمله نیروهای تکتونیکی باعث هوازدگی سنگ‌ها و فرسایش در حوضه‌های آبریز شده و این مواد فرسایش یافته توسط رودخانه‌ها حمل و در پای کوهستان نهشته شده و مخروطافکنه‌ها را به وجود می‌آورند. وسیع‌ترین مخروطافکنه‌ها در مناطقی استقرار پیدا می‌نمایند که جبهه‌ی کوهستان در آن علاوه بر جیهه‌ی کوهستان, گسل‌ها نیز به عنوان یکی از فاکتورهای تکتونیکی در جایگزینی محل استقرار مخروطافکنه‌ها نقش عمده‌ای ایفا می‌نمایند. گسل‌ها با جابجایی و انحراف رودخانه‌ها می‌توانند در محل استقرار مخروطافکنه‌ها نقش موثری ایفا نمایند. انحراف یک رودخانه در اثر فعالیت گسل‌ها می‌تواند محل استقرار مخروطافکنه‌ها را تعیین و یا محل آن را تغییر دهد. گسل‌ها همجچنین نقش مهمی در وسعت و ضخامت مخروطافکنه‌ها دارند. گسل‌ها قدرت تخریب و حمل مواد را در رودخانه‌ها بیش‌تر کرده و حجم رسوبات منتقل شده به مخروطافکنه‌ها را افزایش می‌دهند. در حقیقت وسیع‌ترین مخروطافکنه‌ها با ضخامت و تنوع بیش‌تر رسوبات» در حوضه‌هایی شکل گرفته‌اند که از تعداد گسل‌های فعال بیش‌تری برخوردار می‌باشند [۲۱]. از طرف دیگر فعالیت‌های تکتونیکی می‌تواند نقش مهمی در پراکندگی رسوبات در قسمت‌های مختلف یک مخروطافکنه داشته باشد. به عنوان مثال در مخروطافکنه‌هایی که مقدار بالاآمدگی تکتونیکی در حوضه‌ی آنها بیش‌تر از میزان حفر بستر است» رسوب‌گذاری در نزدیک جبهه‌ی کوهستان و در راس این مخروطافکنه‌ها صورت می‌گیرد. برعکس در آن دسته از حوضه‌ها که مقدار حفر بستر بیش‌تر از مقدار بالاآمدگی است. رسوب‌گذاری از جبهه‌ی کوهستان فاصله گرفته و جایگاه رسوب‌گذاری از قسمت راس مخروطافکنه به قسمت‌های پایین‌تر آن انتقال پیدا نموده است. همچنین اگر بیش‌ترین ضخامت آبرفت مخروطافکنه, در قسمت وسط آن بوده و به سمت راس و قاعده از ضخامت آن کاسته شود.ء تداوم حرکات تکتونیکی را در حین رسوب‌گذاری نشان می‌دهد [۳۰]. ۲-۱-2-۱ برآورد کمی آثار فعالیت‌های تکتونیکی به منظور مطالعه‌ی کمی تاثیر فعالیت‌های تکتونیکی در شکل‌گیری و گسترش مخروطافکنه‌هاء ابتدا باید با استفاده از نقشه‌های توپوگرافی, تصاویر ماهواره‌ای و عکس‌های هوایی؛ موقعیت منطقه مشخص و مرزبندی گردد. سپس با استفاده از نقشه‌ی زمین‌شناسی منطقه, گسل‌ها شناسایی و مورد مطالعه قرار گیرد. از مهم‌ترین روش‌های کمی اندازه‌گیری تاثیر فعالیت‌های تکتونیکی بر تشکیل و توسعه مخروطافکنه؛ روش اندازه‌گیری ضریب مخروط گرایی» روش اندازه‌گیری نسبت عرض دره‌ها به ارتفاع و اندازه‌گیری پیچ و خم جبهه‌ی کوهستان می‌باشد که در این بخش به‌طور مختصر به آنها اشاره می‌شود [۲۱]. -------- صفحهٔ بعد -------- ۸ راهنمای مطالعات رودخانه‌های مخ روطافکنه‌ای ۱-۱ شش دض مخروطگ | ۱۳۱ مساحت مخروطافکنه‌ی ۶,۲ * ضریب محروط گرابی مخروط واقعی را برای این مخروطافکنه حساب نمود. مساحت مخروطافکنه‌ی ایده‌آل نیز براساس رابطه (۲-۱) مشخص می‌گردد: 7۳ 0 300 (۲-۱) < مساحت مخروطافکنه‌ای ایده‌آل آن اندازه‌گیری می‌شود برای مثال ۲ و )۷ در مخروط افکنه گرمسارء در فصل هفتم» در شکل (۱-۷) نمایش و توضیح داده شده‌اند. کم‌تر باشد نشان دهنده‌ی این است که این مخروط افکنه کم‌تر اجازه‌ی رشد و تکامل یافته است که دلیل آن یا فعالیت‌های فرسایشی و یا فعالیت‌های تکتونیکی می‌باشد. به بیان دیگر» مخروطافکنه‌هایی که سطح آنها تحت تاثیر فعالیت‌های تکتونیکی قرار گرفته‌اند. نوعی کشیدگی را در سطح خود نشان می‌دهند [۱۴] شاخص دیگرء اندازه‌گیری نسبت عرض به ارتفاع دره‌ها می‌باشدکه برای مطالعه‌ی این شاخص از رابطه (۳-۱) استفاده می‌گردد [۴۸]: 2 ۷ 1 )۳-۱( ریی‌تا 9 ورت) + (یتا 9 ر) ۹ با توجه به شکل (۱-۱) در این رابطه: عبارت است از نسبت عرض دره به ارتفاع آن : عرض کف دره بر حسب متر : تراز خط تقسیم آب بین دو دره در سمت چپ دره از سطح دریا بر حسب متر رت : تراز خط تقسیم آب بین دو دره در سمت راست از سطح دریا بر حسب متر متا : تراز کف دره از سطح دریای آزاد بر حسب متر -------- صفحهٔ بعد -------- شکل ۱-۱- نمایش پارامترهای اندازه گیری شاخص اندازه گیری نسبت عرض به ارتفاع دره‌ها اندازه گیری پیچ و خم جبهه‌ی کوهستان نیز روشی کمی است که می‌توان به کمک آن فعالیت‌های جدید تکتونیکی را در یک منطقه مورد ارزیابی قرار داد. در این روش با اندازه‌گیری پیچ و خم‌های ایجاد شده توسط آبراهه‌ها در جبهه‌ی کوهستان و تقسیم آن بر طول ۷ توسط بول و مک فادن مورد استفاده قرار گرفت. آزها جهت تکمیل مطالعات خود از رابطه (۴-۱) استفاده نمودند [۴۹]: (۴-۱) اس که در این رابطه: شاخص پیچ و خم جبهه‌ی کوهستان ,| : طول پیچ و خم جبهه‌ی کوهستان بر حسب متر را : طول افقی در راستای گسل و جبهه‌ی کوهستان‌های منطقه بر حسب متر می‌باشد. در این روش هرچه مقدار ,و5 کم‌تر باشد نشانه‌ی فعالیت و هرچه بیش‌تر باشد نشانه‌ی آرامش منطقه از نظر تکتونیکی خواهد بود. تغییرات اقلیمی بر روی میزان هوازدگی» تشکیل خاک, فرسایش, بده جریان سطحی» حر کات توده‌ای زمین" و در نتیجه بر روی میزان رسوب‌دهی حوضه آبریز بالای مخروطافکنه موثرند [۶۹]. با این حال» جدا کردن نقش عوامل اقلیمی از عوامل غیراقلیمی در جریان تکامل مخروطافکنه بسیار مشکل است و فرضیه‌های اقلیمی تشکیل مخروطافکنه را نمی‌توان با قطعیت از روی رسوبات کلی می‌توان در ۴ گروه طبقه‌بندی نمود [۴۸]. 1 ؛۷/]۵۵ -| -------- صفحهٔ بعد -------- ۱۰ راهنمای مطالعات رودخانه‌های مخ روطافکنه‌ای ۱-۲-2-۱ اقلیم‌های با پیشینه یخچالی ! براساس این فرضیه, در حوضه‌های آبریزی که در گذشته تماما یخجالی بوده‌اند». حجم عظیمی از خرده سنگ و خاک هوازده در اثر گسترش و سپس پسروی یخچال‌های قدیمی در دره‌های کوهستان‌هاء به وسیله جریان آب بر روی مخروطافکنه منتقل گردیده است [۴۰] نتایج تحقیقات محققین نشان داده که از زمان کواترنر آغازین (حدود دو میلیون سال پیش) تا اواخر پلیستوسن" فوقانی, تغییرات شدید اقلیمی به صورت دوره‌های یخچالی بوده که در اثر حاکمیت سرما بر عرض‌های متوسط جغرافیایی» حداکثر پیش‌روی بخچال‌ها به وقوع پیوسته است [۱۷]. هم‌زمان به علت ذوب یخچال‌ها در فصول گرم» حجم زیادی از آب به عنوان عامل فرسایش, این رسوبات را به ارتفاعات پایین‌تر و بر روی مخروطافکنه انتقال داده است. ۲-۲-2-۱ اقلیم‌هایی با عمل ذوب و انجماد غالب" در این اقلیم‌ها که در بعضی موارد. در پیرامون یخچال‌های پلیستوسن در گذشته واقع شده‌اند. عمل هوازدگی به‌طور عمده توسط فرآیندهای شدید ذوب و انجماد" در سنگ‌ها انجام می‌شود و بدین ترتیب» حجم زیادی از خرده سنگ‌های فرسایش یافته, تولید شده که پس از انتقال بر روی مخروطافکنه‌ها رسوب‌گذاری نموده است [۸۳]. در اکثر موارد در این اقلیم» یخ‌های دائمی" در شرایطی که لایه‌ای از خاک رسوب یا سنگ در زیر آن برای مدتی بیش از یک سال یخ‌زده باقی می‌مانند»ء دیده می‌شوند. تفاوت فرآیندهای تولید یخچالیء یخ‌های مناطقی که قبلا در محدوده یخچال‌ها واقع شده بودند. با گرم شدن هواء دوب شده و سنگ‌های هوازده و خرد شده زیر آنها در معرض فرسایش قرار می‌گیرند. اما در این اقلیم عمل ذوب و انجماد در آب‌های محبوس در میان سنگ‌هاء خود سبب ایجاد هوازدگی و خرد شدن سنگ‌ها بوده و محل آن سرد؛ اما بدون ارتباط با یخچال‌ها یا در پیرامون یخچال‌ها می‌باشد و انتقال رسوبات به وسیله آب‌های جاری صورت می‌گیرد. ۳-۲-2-۱- تغییر آب و هوا از اقلیم مرطوب به اقلیم خشک در این فرضیه که مشهورترین فرضیه در زمینه گسترش مخروطافکنه‌ها در نواحی خشک بیابانی می‌باشد, محققان معتقدند که کاهش پوشش گیاهی در اثر خشک‌تر شدن شرایط آب و هوایی می‌تواند تاثیر به سزایی در برهنه شدن سطح سنگ‌ها و خاک‌ها و در نتیجه افزایش میزان فرسایش و رسوب‌دهی حوضه‌های آبریز داشته باشد که این امر موجب گسترش مخروطافکنه‌ها گردیده است. همچنین رسوب‌گذاری در مخروطافکنه‌های دره‌های بیابانیء می‌تواند به علت شدت بارش‌های پراکنده تابستانی یا در اثر هر دو موضوع پیش گفته, انجام شود [۶۹]. در دوره‌های خشک با کاهش بارندگی و پوشش گیاهی شرایط برای ایجاد سیل و افزایش رواناب فراهم می‌آمده است. شایان ذکر است در اغلب موارد جریان پایه و منظم رودخانه در هنگام ورود به دشت تاثیر چندانی در رسوب ‌گذاری و یا فرسایش و حفر بستر نداشته, بلکه این جریان سیلابی است که در اثنای دوره‌های خشک اتفاق می‌افتاده و دارای چنین توانایی تولید و حمل رسوبات بر روی مخروطافکنه‌ها بوده است [۳۱]. [۳۵۲۵۵1۵0[2 -| 6 2 ۳۵۲2120۵1 -3 ۳۳۵70-11۵0۷ -4 1 -5 -------- صفحهٔ بعد -------- فصل اول - کلیات 8 2-۳۲-2-۱- دوره‌های اقلیمی مرطوب یکی از فرضیه‌های معروف در بررسی فرضیه‌های اقلیمی مخروطافکنه‌های نواحی خشک» مربوط به جریان‌هایی می‌شود که به‌طور فعال» رسوبات را در طی دوره‌های با رطوبت موثر بالاء ته‌نشین می‌کنند. در این فرضیه» جریان‌های با نسبت آب به رسوب بالا در دوره‌های مرطوب‌ترء به‌طور گسترده‌ای رسوبات را در سطح مخروطافکنه پخش می‌کنند. دوره‌های مرطوب که با بارندگی‌های بیش‌تر بر سطح حوضه همراه می‌باشند. به علت هوازدگی فیزیکو شیمیایی در حوضه با افزایش بده جریان و بده رسوبی ریزدانه همراه هستند. تحت این شرایط رودخانه با تداوم و بده بیش‌تری که حالت طغیانی کم‌تری داردء وارد دشت شده و موجبات گسترش مخروطافکنه را فراهم کرده است [۳۱] ۳-2-۱ تغییر سطح اساس رودخانه‌ها سطح اساس رودخانه‌هاء در حقیقت پایین‌ترین ترازی است که رودخانه می‌تواند در آن جاری باشد. در بسیاری از مخروطافکنه‌هاء سطح اساس رودخانه‌ها ثابت است. اما در مخروطافکنه‌هایی که سطح اساس رودخانه‌ها متغیر می‌باشد.ء تغییر سطح اساس می‌تواند پاسخی به شرایط اقلیمی یا تکتونیک منطقه باشد. مهم‌ترین اثر تغییر سطح اساس برهم خوردن نیمرخ تعادل رودخانه می‌باشد. در چنین شرایطی رودخانه با انجام عمل فرسایش یا رسوب‌گذاری, سعی در ایجاد تعادل در نیمرخ خود دارد [۳۱]. مخروطافکنه‌هایی که لبه یا حاشیه آنها در مناطق و خطوط ساحلی باشد.ء احتمالا به وسیله تغییرات سطح اساس رودخانه‌ها که توسط شرایط آب و هوایی مهار می‌شوند» تحت تاثیر قرار می‌گیرند. به‌طور کلی» وجود خندق‌ها و آبراهه‌های شریانی حفر شده در انتهای مخروط می‌تواند از شواهد افت سطح اساس در منطقه باشد. مکانیزم‌های مختلفی در مخروطافکنه‌هایی که تحت تاثیر نوسانات سطح اساس قرار می‌گیرندء تاثیرگذار می‌باشند. این مکانیزم‌ها می‌تواند به علت فعل و انفعالات موقتی تغییر سطح اساس با تغییر در محتوای رسوبی که توسط عوامل اقلیمی تولید می‌شوندء بوده و یا مربوط به تغییرات شیب کمربند ساحلی که در اثر افت سطح اساس دریاچه یا دریاء از آب خارج شده» باشد [۷۲]. 5-5-۱ سایر عوامل موثر در تشکیل و گسترش مخروط افکنه‌ها به‌طور کلی همه عواملی که به نوعی در تولید واریزه در کوهستان‌ها موثرند. می‌توانند در تشکیل و توسعه مخروطافکنه‌ها نقش داشته باشند. از جمله این موارد می‌توان به عواملی چون میزان حساسیت و مقاومت سنگ‌ها در برابر هوازدگی, میزان پوشش گیاهی, عوامل توپوگرافی مانند ارتفاع و شیب کوهستان» پشت یا رو به آفتاب بودن نواحی کوهستانیء نوسانات دما در طی شبانه‌روزء ریخت‌شناسی رودخانه و دره‌های کوهستان» بده جریان و ویژگی‌های هیدرولیکی رودخانه [۱۱] و عامل بسیار تاثیرگذار دست‌کاری‌ها و تغییرات انسانی اشاره کرد. تغییرات انسانی مانند احداث سدهای ذخیره‌ای» انحرافی و کانال‌های مصنوعی به همراه ایجاد کاربری‌هایی مختلف در سطح و بین کانال‌های آب» نه تنها بر میزان رسوب‌گذاری مخروطافکنه تاثیر داشته بلکه الگوی -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- فصل ۲ فر آیندهای مربوط به رسوب در مر ,9 ذافکنه -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم- فرایندهای مربوط به رسوب در مخروطافکنه ۱۰ ۱-۳ کلیات سیلاب‌ها که جریان‌هایی با بده بالا می‌باشند. می‌توانند رسوبات درشت دانه را حتی در آب‌های با عمق کم بر روی مخروطافکنه حمل کنند. رسوب‌گذاری سریع این جریان‌ها به شدت بر شرایط هیدرولیکی آبراهه‌های مخروطافکنه‌ای تاثیر گذاشته, به‌طوری که گاهی ترکیب جریان‌های با غلظت متفاوت به‌طور هم‌زمان» می‌تواند خرابی‌های زیادی را در سطح مخروطافکنه ایجاد کند. لذا با توجه به اهمیت بالای مطالعه‌ی چگونگی انتقال رسوبات توسط انواع جریان در مخروطافکنه‌هاء در این فصل ابتدا دانه‌بندی انواع رسوبات در مخروطافکنه‌ها بررسی گردیده و سپس انتقال رسوبات در جریان‌های با غلظت‌های معمولی و جریان‌های با غلظت بالای رسوب مورد بحث قرار می‌گیرد. ۲-۲- رسوب شناسی مواد بستر در مخروطافکنه‌ها مرزهای آبراهه‌ها غالبا رسوبات آبرفتی هستند که مقاومت مشخصی در برابر فرسایش دارند. رسوبات مخروطافکنه شامل طیفی از رسوبات از قلوه سنگ‌های درشت تا رس‌های بسیار ریز می‌باشند. به‌طور کلی رسوبات می‌توانند از نوع چسبنده شامل رس و سیلت و یا مخلوطی از این دو بوده یا از نوع غیرچسبنده و شامل ماسه. شن و دانه‌های درشت‌تر باشند. انتقال رسوبات غیرچسبنده به میزان زیادی به اندازه دانه‌های آنها بستگی دارد. یعنی برای تعیین میزان فرسایش‌پذیری آنها توزیع اندازه این رسوبات مورد نیاز می‌باشد. درحالی که پیوند میان ذرات؛ در خاک‌های چسبنده میزان مقاومت آنها را در برابر فرسایش تعیین می‌کند و بسیار مهم‌تر از اندازه دانه‌های آنها می‌باشد. گرچه. اندازه این دانه‌ها نیز در هنگامی که مواد بستر پس از فرسایش یافتن به‌وسیله جریان در حال حرکت سنگ‌های منتج از رسوبات مخروطافکنه‌ای به علت این که این رسوبات در یک محیط اکسیداسیونی تشکیل می‌شوند بعضا دارای رنگ قرمز می‌باشند. شکل این رسوبات به وضعیت تکتونیکی وب و هوایی منطقه بستگی دارد. رسوبات تشکیل دهنده مخروطافکنه‌هاء نسبت به رسوبات رودخانه‌های پیچانرودی یا رسوبات دریایی, غالبا مسیر زیادی را نمی‌پیمایند. بنابراین عمل سایش " هنوز فرصت ساییدن درات در حد ماسه و شن را پیدا نکرده و درات غالبا زاویه‌دار می‌باشند. همچنین هوازدگی شیمیایی هنوز زمان لازم برای تجزیه ذرات ناپایدار مانند فلدسپارها را نیافته و لذا این رسوبات نابالغ " می‌باشند یعنی توزیع متنوعی در اندازه دانه‌های آنما وجود ندارد. ذرات درشت دانه در تارک مخروطافکنه و ذرات ریزدانه در پنجه مخروطافکنه ته‌نشین می‌شوند. بنابراین از تارک مخروطافکنه به سمت پنجه آن یک توالی ریز شونده در رسوبات وجود دارد. این رسوبات در طی زمان و پس از تحمل فرآیندهای مربوط به سنگ‌شدگی " رسوبات به ترتیب از تارک به پنجه با توجه به نوع و اندازه رسوبات موجود در این قسمت‌هاء تشکیل برش" ماسه سنگ (آرکوز) و شیل (شیل قرمز) می‌دهند. ۱-0 1 1 2-3 ۳- کلیه فرایندهایی که طی آن رسوبات سخت و محکم شده و به سنگ‌های رسوبی تبدیل می‌شوند. 4 4 -------- صفحهٔ بعد -------- )۱ راهنمای مطالعات رودخانه‌های مخ روطافکنه‌ای رسوبات مخروطافکنه تحت تاثیر دو فرآیند کلی جریان‌های رودخانه‌ای و جریان‌های واریزه‌ای رسوب می‌کنند. گروه اول آنهایی هستند که رسوبات توسط رودخانه حمل سده 9 شامل رسوبات سیلابی ورقه‌ای 5 رسوبات رودخانه‌ای و رسوبات غربال شده .۰ خَ ا. ۰ ۰ ۰.۰ ۰ ۰.۰ ۳ ۰.۰ ۱-۳-۲- رسوبات سیلاب ورقه‌ای این رسوبات به فرم صفحه‌ای, در مناطقی در پایین‌دست نقطه تقاطع" (شکل ۱-۲) تشکیل می‌گردند. نقطه تقاطع مخروطافکنه, محلی است که در بالادست آن فرسایش و در پایین‌دست آن رسوب‌گذاری رخ می‌دهد. این رسوبات در منطقه وسیعی به علت پهن شدن جریان آب که با کاهش سرعت وعمق آبراهه همراه است. ته‌نشین می‌شوند و9 بیش تر از قلوه سنگ و ماسه تشکیل شده‌اند. نقطه تقاطع منطقه رسوب‌گذاری در ْ 1 زیر نقطه تقاطع ی ی شکل ۱-۲- محل قرارگیری نقطه تقاطع بر روی مخروطافکنه پ ۶ ۰ ۰ ۰ .۰ ۰ ۰.۰ ۰ ۰ بوده و دارای جورشدگی نامناسبی نمی‌باشند. از نظر شکل هندسی. این رسوبات به قرم کشیده و9 باریک هستند و9 سطح تماس قسمت تحتانی این رسوبات به صورت مقعر به طرف بالا بوده و در سطح آن شکل‌های تخریبی و فرسایشی به چشم می‌خورد [۸۵] 40 5۳20 -| 11 5۳۵۵۱ -2 011 516۷6 -3 4 1۷۵-۲0061۵16 -4 1 1016۳۵۵11۵۱۱ -5 ۶- منظور از جورشدگی عبارت است از این که رسوبات دارای ترکیب مناسبی از درصدهای مختلف آنواع دانه‌بندی باشد تا ریزدانه‌ها فضای خالی بین -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم- فرایندهای مربوط به رسوب در مخروطافکنه ۷ ۳-۲-۲- رسوبات غربال شده این رسوبات بیش‌تر در مناطقی تشکیل می‌گردند که سنگ منشاء ترکیب یکنواختی داشته و به‌طور معمول از سنگ‌های سخت مانند کوارتزیت تشکیل شده باشد. ذرات تشکیل دهنده این رسوبات بیش‌تر در اندازه قلوه سنگ بوده و هنگامی تشکیل می‌شوند که 2-۳-۲ رسوبات جریان‌های با غلظت بالا این جریان‌ها شامل جریان‌های گلی و واریزه‌ای بوده و دارای لزجت بیش‌تری نسبت به جریان‌های معمولی هستند. رسوبات جریان‌های با غلظت بالای رسوب هنگامی تشکیل می‌گردند که در منشاء مقدار زیادی رسوب تولید شود. این رسوبات به شکل زبانه‌ای و مخروطی از کوهستان به طرف پایین حرکت می‌کنند و دارای جورشدگی مناسبی نمی‌باشند. همچنین در سطح رسوباتی که توسط جریان‌های گلی"ء که یکی از انواع جریان‌های با غلظت بالای رسوب می‌باشد» رسوب‌گذاری شده‌اند. ترک‌های گلی به مقدار زیادی مشاهده می‌گردد [۷۶]. ۳-۲ انتقال رسوبات جریان‌های با غلظت معمولی انتقال رسوبء عامل اصلی در تعیین هندسه و ریخت‌شناسی آبراهه می‌باشد. آبراهه‌های کوهستانی می‌توانند قطعات درشت را تا کیلومترها با خود حمل کنند. اما هنگامی که جریان به سطوح مخروطافکنه‌ای می‌رسدء سرعت جریان در این سطوح با کاهش شیب و افزایش عرض جریان» کم شده و اغلب درات درشت و سنگین خود را بر جای می‌گذارد. این رسوب‌گذاری در ابتدا در ناپیوستگی توپوگرافی دامنه کوهستان آغاز شده و با گذشت زمان» مخروطافکنه مرتفع‌تر و عریض‌تر می‌گردد. بار رسوبی در یک جریان شامل بار بستر" و بار معلق " می‌باشد. بار بستر یا بار کف به آن قسمت از رسوبات درشت دانه جریان آبراهه یا رودخانه که در نزدیکی بستر به صورت پرشی» غلطیدن و یا لغزش روی بستر آبراهه در حرکت باشند گفته می‌شود. بار بستر همچنین به دو بخش بار تماسی " و بار چهشی" تقسیم می‌شود. بار تماسی در تماس با بستر بوده و در طول بستر غلطیده یا می‌لغزد و بار جهشی به صورت جهشی یا پرشی بر روی کف آبراهه حرکت می‌کند. همچنین بار معلق, شامل کلیه مواد ریزدانه‌ای که به صورت معلق به وسیله جریان آب در آبراهه حمل می‌گردد. گفته می‌شود. اندازه رسوبات معلق با توجه به مشخصات هیدرولیکی جریان متفاوت بوده و از موادی نظیر رس, لای» ماسه و حتی شن تشکیل شده‌اند. نوعی از بار معلق, بار شسته " می‌باشد. بار شسته آن قسمت از رسوبات رودخانه می‌باشد که از سطح حوضه به وسیله رواناب سطحی یا وزش باد وارد رودخانه می‌گردد. بار شسته شامل [- ۷ 40] 0عا -2 3- 5۵06۵60 ]40 4- 0۵۲۵2۲ ]40 40] 5۵112110 -5 40 (ا۵۵ ۷۷ -6 -------- صفحهٔ بعد -------- ۸ راهنمای مطالعات رودخانه‌های مخ روطافکنه‌ای 7 ۰ ی د 5 . سس 8 ۳ یک فرایند مهم در انتقال رسوبات» توسعه لایه سپر شامل شن و قلوه سنگ در بستر آبراهه می‌باشد. آب در حال جریان بر روی از ذرات درشت را برجا می‌گذارد. این لایه سطحی, رسوبات زیر خود را از فرسایش بیش‌تر محافظت می‌کند و بر چگونگی فرآیند می‌باشند. درجه سپری شدن" می‌تواند بد وسیله نسبت240]؟ اندازه رسوبات سطحی به 120 اندازه رسوبات زیرسطحی نشان داده شود. این نسبت در آبراهه‌هایی با بده رسوب بالا مانند آبراهه‌های شریانی نزدیک به ۱ می‌باشد [۵۰]. یک رخداد سیلابی با شدت زیاد می‌تواند به لایه محافظ سیب رسانده و جریان» از نو فرآیند تشکیل لایه محافظ جدیدی را آغاز می‌کند. 2-۳ انتقال رسوب جریان‌های با غلظت بالای رسوب جریان‌های با غلظت بالای رسوب از نظر فراوانی و شدت یکی از مهم‌ترین جریان‌های تشکیل دهنده مخروطافکنه می‌باشند. قدرت و سرعت چنین جریان‌هایی غالبا بسیار بالا بوده» به‌طوری که در جریان‌های با غلظت بالاء گاهی چگالی مخلوط جامد- مایع به ۱-2-۳ سرایط مطلوب برای وقوع جریان‌های با غلظت بالای رسوب بررسی دقیق وقوع جریان‌های با غلظت بالا نشان می‌دهد که عموما این پدیده در نواحی زیر به وقوع می‌پیوندد: - نواحی نیمه خشک - نواحی کوهستانی با شیب تند - نواحی آتشفشانی موجب حرکت خاک تحکیم نیافته بر روی سنگ بستر می‌گردد. فرسایش‌های خندقی که بر روی زمین‌های بدون پوشش با خاک با فرسایش‌پذیری بالا رخ می‌دهد. عامل دیگری برای شروع این نوع جریان‌ها در نواحی نیمه خشک می‌باشد. در نواحی کوهستانی که پوشش گیاهی پرپشت وجود نداشته باشدء خاک از رگبار شدید و یا از دوب سریع برف,» رطوبت لازم را برای آشباع خاک و حرکت توده‌ای خاک دریافت نموده و منشا جریان‌های با غلظت بالای رسوب می‌گردد. ۲ ۸۲۵۳ -۱ ۲- بیش‌ترین مقدار بار رسوبی که یک ابراهه می‌تواند حمل کند 18 3 ۴- اندازه قطر رسوباتی که ۵۰ درصد وزنی رسوبات از آن کوچک‌ترند. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم- فرایندهای مربوط به رسوب در مخروطافکنه ۹ در نواحی آتشفشانی جریان‌های با غلظت بالای رسوب به لاهار" مشهور بوده و عمدتا در شیب‌های تند کوه‌های آتشفشانی به وقوع می‌پیوندند. این نوع جریان‌ها وابسته به نوع رسوبات جریان واریزه‌ای یا گل روان می‌باشند. فعالیت آتشفشانی مقدار زیادی خاکستر تولید می‌نماید که به آسانی قابل فرسایش می‌باشد. این خاکسترها اشباع گردیده و باعث شروع حرکت‌های توده‌ای خاک و آب و به وجود آمدن جریان با غلظت بالا می‌گردد [۴]. انواع حرکت‌های توده‌ای بر روی سطوح شیب‌دار کوهستان‌ها.ء نقش بسیار مهمی در تولید رسوب در مخروطافکنه‌ها و مخروط‌های واریزه‌ای داشته و در هنگام سیلاب حجم عظیمی از چنین واریزه‌هایی بر روی مخروطافکنه‌ها نهشته می‌شوند. در ادامه با توجه به نقش رسوب‌زایی این حرکت‌هاء به توصیف تقسیم‌بندی انواع زمین لغزش‌ها پرداخته شده است. ۳-5-۳۲ تقسیم‌بندی چگونگی رخداد و منشای انواع زمین لغزش رسوبات موجود در جریان‌های با غلظت بالاء به‌طور معمول توسط آنواع حرکت‌های توده‌ای و یا دامنه‌ای تولید می‌شوند و سپس به کمک عوامل فرسایش و انتقال بر روی مخروطافکنه نهشته می‌شوند. حرکت‌های توده‌ای شامل کلیه فرآیندهای زمین ریخت‌شناسی می‌باشد که به موجب آَن خاک‌ها و سنگ‌ها تحت اثر نیروی گرانش به سمت پایین شیب حرکت می‌کنند. دلیل کلی تمام حرکت‌های توده‌ای می‌تواند یکی از این دو عامل باشد: یا نیروهای رانشی عمل کننده بر روی یک شیب افزوده می‌شوند. یا نیروهای مقاوم نگهدارنده شیب کاسته می‌شوند. چنین رخدادی به‌طور کلی در اثر سه عامل زمین‌شناسی, ریخت‌شناسی و تأثیرات انسانی اتفاق می‌افتد. عوامل زمین‌شناسی شامل حضور مواد ضعیف و حساس, مواد هوازده» سنگ‌های درز و شکاف‌دار, جهت‌گیری مخالف ناپیوستگی‌ها (مانند لایه‌بندی, گسل و دگرشیبی) ناهمگونی در نفوذپذیری و صلبیت مواد می‌باشند. همچنین عمده‌ترین دلایل ریخت‌شناسی را بالا آمدگی تکتونیکی, حرکات یخچالی, فرسایش پنجه یا کناره‌های جانبی شیب فرسایش زیرزمینی (مانند آتحلال توئلی)» اعمال بار رسوبی در بالای شیب از بین رفتن پوشش گیاهی (به وسیله آتش یا خشکسالی» ذوب شدن سریع برف‌ها) تشکیل می‌دهند. عوامل انسانی نیز شامل خاک‌برداری بر روی شیب‌ها یا در پنجه آنهاء بارگذاری در بالای شیب‌هاء افت سطح آب‌های زیرزمینی» جنگل‌زدایی, آبیاری» معدن کاری, ایجاد ارتعاشات مصنوعی و استفاده بیش از حد از آب زیرزمینی و افت سریع آب می‌باشند [۷۶]. کرودن و وارنز" در سال ۱۹۹۶ مطابق جدول (۱-۲) یک طبقه‌بندی از انواع حرکت‌های توده‌ای ارائه دادند که امروزه نیز یکی از جامع‌ترین طبقه‌بندی‌های آنواع حرکت‌های دامنه‌ای به شمار می‌رود و جهت تبیین تفاوت‌های چنین حرکت‌هایی مورد استفاده قرار می‌گیرد. کندترین حرکات دامنه‌ای مربوط به خزش و سریع‌ترین آنها مربوط به بهمن‌های واریزه‌ای می‌باشد. جدول (۲-۲) که در سال ۱۹۹۶ توسط کرودن و وارنز آرائه شد.ء به مقایسه سرعت‌های شاخص در انواع حرکات دامنه‌ای پرداخته و واکنش ممکن در مقابله با حرکات با سرعت‌های مختلف را مورد بررسی قرار داده است. با توجه به این جدول» جریان‌های خزشی با سرعت‌های بسیار بسیار پایین نیاز به انجام عملیات واکنشی خاصی نداشته و در سرعت‌های بسیارسریع مانند بهمن‌های واریزه‌ای» بشر فاقد فرصت کافی جهت انجام عملیات مقابله می‌باشد [۵۶]. در ادامه این بخش به توضیح مهم‌ترین انواع حرکات دامنه‌ای در سنگ‌ها و خاک‌ها که یکی از مهم‌ترین پدیده‌های تولیدکننده رسوب برای مخروطافکنه‌ها می‌باشند. پرداخته شده است. 7] -۱ 45 عه ۳6) -2 -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۰ راهنمای مطالعات رودخانه‌های مخ روطافکنه‌ای جدول ۱-۳- انواع زمین لغزش! (خلاصه‌ای از طبقه‌بندی حرکت‌های دامنه‌ای " توسط کرودن و وارنز " (۱۹۹۹)) نوع ماده زمین‌شناسی لغزش واریزه‌ای جریان واریزه‌ای جریان خاکی ترکیبی از دو یا چند نوع از جابجایی 617 ۱۱6 حفاظت و نگهداری 41 13 تخلیه ساکنین از محدوده خطر سیلاب 7 ۱/6 تخلیه ساکنین از محدوده خطر سیلاب 3 5 (ارقام سرعت در ستون‌های سوم و چهارم مرز بین انواع حرکات دامنه‌ای می‌باشند) 6 ا20] -| 1 51006 -2 65 -3 4- 1605 6 5- ]۳۵[[۵ 5ع[1000 -6 7- [65 8- ] 2167۵ 0 9- [0- ۵ -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم- فرایندهای مربوط به رسوب در مخروطافکنه )۳ ۱-۲-2-۲- لغزش‌ها اگرچه انواع مختلف حر کات توده‌ای با عنوان کلی «زمین لغزش» متعارف هستند.ء این واژه به‌طور خاص به حرکات توده‌ای در جایی با ناحیه مشخصی از سطح ضعف که مواد لغزشی را از مواد پایدارتر زیرین جدا می‌کند. اطلاق می‌شود. دو نوع اصلی لغزش‌ها شامل لغزش‌های چرخشی و لغزش‌های انتقالی" می‌باشند. در لغزش‌های چرخشی,» سطح گسیختگی به صورت منحنی مقعر رو به باللاست و حرکت توده لغزشی به صورت چرخشی حول یک محور موازی با سطح زمین در امتداد جهت لغزش» رخ می‌دهد. در لغزش‌های انتقالی» حرکت توده لغزشی در طول یک لایه مرزی تقریبا مسطح با کمی چرخش یا واژگونی" در خلاف جچهت حرکت لغزش اتفاق می‌افتد. یک قطعه لغزشی مانند توده لغزشی در شکل (۲-۲) یک لغزش انتقالی می‌باشد که در آن توده در حال حرکت ۲-۲-2-۲ ریزش‌ها ریزش‌ها که یکی از فراوان‌ترین انواع حرکت‌های دامنه‌ای در بالادست مخروطافکنه‌ها می‌باشند. همان‌طور که در شکل (۲-۲) نشان داده شده» حرکت‌های ناگهانی توده‌های مواد زمین‌شناسی, مانند سنگ‌ها و واریزه‌ها هستند که از صخره‌ها و سراشیبی‌های تند جدا می‌شوند. این انفصال در طول ناپیوستگی‌هایی مانند شکاف‌هاً, درزه‌ها" و سطوح لایه‌بندی " رخ می‌دهد و جابجایی به وسیله ریزش» پرش" و غلتیدن" اتفاق می‌افتد. ریزش‌ها به شدت تحت تاثیر نیروی ثقلء هوازدگی مکانیکی و حضور آب‌های درون درز و شکاف‌های بین سنگ‌ها و خاک‌ها می‌باشند [۷۶|. تنوع اندازه در واریزه‌های تولید شده توسط این حرکات در مخروطافکنه‌ها بسیار 1- 101۵110 ۵[ 5115 2- 1۳۵۹1۵110۵ [ [15 3-8 4(- ۵ 5- 1015 6۵ ع 360010 -6 7۳ 8 6- 8 -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۳ راهنمای مطالعات رودخانه‌های مخروط 3333333333333333 ۰ ی ۹ 7 ۳ ۰.۸ ۱ و : ره ۹ ۰ ۹ و ۹ 9 ۹ ۸ یا َ و ۰ : ۰ 7 ۹ ۳ ۱ , ط ۹ 9 ۹ 1 ۹ ه ۹ ۹ :۰ َ ید ۳ را 3 ۱ ء ری 34 2 .۰ ُ ۲ ۹ : ۹ ۹ ۹ ۳۳ ۹ ۹ 2 3 و َ ۱ ۹ ۹ ریم زد : * ۹ ی ۵5 ه 6 ۰ َ دی ۰ ۱ در : ۰ ۰ ۰ تیه ل : پ- ۰ - __ هه ۲ 1 9 7 ۹ ۱ م ۳ 4 ۰ ۹ ۹ ی 3 یس * ۹ ه ها ۰ ۵ و : : / ۰ یا ۰ َ 4 ۷ ۹ : ۰ ۳ ۹ ۳ چ چا ‌ ۳ ل 1 1 را ن< ۹ ۰ را ۱ پوس ۰ اس زک ی و ت 5 ۰ 7 َ ۹ ۳ َ و 5 و" : ی ۰ ط ی ۱ و اب ۰ اس و _ ی ۰ ‌ ۸ پ ۰ ۹ ی 2 افکنه‌ای -------- صفحهٔ بعد -------- فصل د 2-۳ کنر زیر تود هم‌جوا محروص 2-۲ به: متمایز ادامه از - جر یک آب به رمم- فرایندهای مربوط به رسوب در مخروطافکنه ۳-۲- واژگونی‌ها بیختگی واژگونیء نوعی از حرکت دامنه‌ای می‌باشد که به وسیله چرخش رو به جلو یک یا چند قطعهء حول نقطه‌ای محو و یا به وسیله سیالات موجود در شکاف‌هاء تشکیل می‌شود [۷۶] و قطعات بلوکی و گرد نشده سنگی را جچهت حم اافکنه تولید می‌کند. 2-۳- جریان‌ها لور کلی پنج نوع حرکت جریانی اصلی در لغزش‌های دامنه‌ای وجود دارد که با توجه به تفاوت‌هایی که با هم دارند از یک می‌شوند. شکل (۳-۲) پیکرشناسی کلی زمین لغزش را که توسط کرودن و وارنز (۱۹۹۶) ارائه شده, نشان می‌دهد |[ واع جریان‌ها به‌طور مجزا توضیح داده شده است. شکل ۳-۲- پیکرشناسی یک زمین لغزش ‎]٩۳۲[ ان واریزه‌ای جریان واریزه‌ای» شکلی از حر کت سریع توده‌ای می‌باشد که در آن ترکیبی از خاک‌ها و سنگ‌های سست. مواد آلی. د. چنین جریان‌هایی غالبا به دلیل حضور آب سطحی شدیدء پس از بارش سنگین باران یا ذوب سریع برف» در اثر حر ۳۳ ری در دهای ل به دیگر ۵ در هو و انه‌ریز کت و بزرگی -------- صفحهٔ بعد -------- ۳ راهنمای مطالعات رودخانه‌های مخروطافکنه‌ای از ماسه و سیلت می‌باشند. در نواحی با منشای جریان‌های وآریزه‌ای» غالبا دره‌های " با دامنه‌های تند دیده می‌شوند که در پای آنهاء ۰.۰ ۳ ۰ ۰ ۲ ۰ ۰ ۰ ۰ ۰ ی ۷ | ۰ 2 ی رسوبات مخروطافکنه‌های واریزه‌ای به عنوان نشانه‌ای از جریان‌های واریزه‌ای به چشم می‌خورد. رخداد آتش‌سوزی‌های بزرگ» نقش اساسی در برهنه کردن پوشش گیاهی شیب‌های کوهستانی و تشدید استعداد آزها جهت وقوع جریان‌های واریزه‌ای دارد [۷۶]. * انواع جریان‌های واریزه‌ای با توجه به رفتار و چگونگی توزیع رسوبات و واریزه‌ها در عمق جریان‌های واریزه‌ای, تاکاشی " (۱۹۹۱) چنین جریان‌هایی را به دو نوع جریان‌های واریزه‌ای بالغ " و جریان‌های واریزه‌ای نابالغ " طبقه‌بندی نمود. در جریان‌های واریزه‌ای بالغ؛ واریزه‌های تشکیل دهنده جریان» تحت عمل برخوردهای بین ذره‌ای و دافعه موجود در بین درات در سرتاسر عمق جریان پراکنده می‌شوند. چنین پراکندگی» به وجود غلظت بالای رسوبات درون جریان نیاز دارد. در واقع تحت غلظتی کم‌تر از غلظت جداکننده جریان‌های واریزه‌ای بالغ و نابالغ, ذدرات رسوبی به‌طور کامل در سرتاسر عمق جریان پخش نمی‌شوندء بلکه همان‌طور که در شکل (۴-۲) نشان داده شده است. در بخش تحتانی جریان (بخش ) متمرکز می‌گردند. در بالای این لایه سرشار از رسوب» یک لایه از آب دیده می‌شود که ممکن است شامل رسوبات معلق باشد. چنین جریانی توسط تاکاشی (۱۹۹۱) به نام «جریان‌های واریزه‌ای نابالغ» نامگذاری شد [۹۰). شکل ۶-۲- نمای ساده شده‌ای از نحوه پراکنش رسوبات در جریان‌های واریزه‌ای در رودخانه‌ای با شیب 0 - بهمن واریزه‌ای این جریان‌ها شامل تنوعی از جریان‌های واریزه‌ای بسیار سریع در شیب‌های کوهستان‌ها می‌باشند [۷۶]. چنین جریان‌های با سرعت بالا در تولید مخروطافکنه‌های واریزه‌ای در پای شیب‌های نتند حاوی سنک‌ها 9 خاک‌های سست یب فراوانی یب چشم می‌خورند. 5[ بای -1 6)) د0ع1 -2 3- "13131 125[ ۷۷ 08ع1 ۱۷/10۳6 -4 ۷۷ 160۲15 111۵1۳۵ -5 -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم- فرایندهای مربوط به رسوب در مخروطافکنه ۳ - جریان‌های خاکی جریان‌های خاکی ظاهری شبیه «ساعت شنی» از خود نشان می‌دهند. در این جریان‌ها سنگ‌ها و خاک‌های تشکیل دهنده شیب. روان" شده و با تشکیل یک گودی یا چاله در ابتدای جریان» به سمت پایین‌دست حرکت می‌کنند. این جریان معمولا در مواد دانه‌ریز یا سنگ‌های حاوی رس بر روی شیب‌های ملایم و تحت شرایط اشباع رخ می‌دهد. اگر چه جریان‌های خاکی خشک حاوی رسوبات دانه درشت نیز آمکار بدذیر م باشند |۷۶۱|. ر سر ن‌بذیر می - جریان گلی جریان‌های گلی یکی از مهم‌ترین حرکات دامنه‌ای تولید کننده حجم عظیمی از رسوبات در مخروطافکنه‌ها می‌باشند. جریان‌های گلی نوعی از جریان‌های خاکی هستند که میزان رطوبت آنها به حدی است که سریعا جریان می‌یابند و حداقل شامل ۵۰ درصد از درات در حد ماسهء رس و سیلت می‌باشند. در برخی مواردء به‌طور مثال در گزارش‌های خبری, جریان‌های گلی و جریان‌های واریزه‌ای به‌طور معمول تحت عنوان «لغزش‌های گلی "» نامیده می‌شوند [۷۶]. - خزش جریان‌های خزشی, حرکت نامحسوس کند.ء یکنواخت و رو به پایین سنگ‌ها و خاک‌های تشکیل دهنده شیب‌ها می‌باشند. این حرکت به علت میزان تنش برشی " کافی جهت ایجاد تغییر شکل دائمی و بسیار کم‌تر از میزان لازم برای گسیختگی برشی ایجاد می‌شود. به‌طور کلی سه نوع خزش وجود دارد: ه فصلی, در جایی که جابجایی در عمقی از خاک که تحت تاثیر تغییرات فصلی در دما و رطوبت خاک قرار دارد.ء ایحاد می‌شود. * پیوسته» در جایی که تنش برشی به‌طور پیوسته از میزان مقاومت توده تجاوز می‌کند. * پیش‌رونده در جایی که شیب‌ها در حال رسیدن به نقطه گسیختگی می‌باشند.ء مانند سایر انواع حرکات توده‌ای حرکت‌های خزشی را می‌توان از روی تنه‌های درخت کج شده» دیوارها یا حصارهای خمیده و یا تیرهای چراغ برق منحرف شده ۵-۲-2-۲ انتشارهای جانبی انتشارهای جانبی به علت وقوع آنها در شیب‌های بسیار آرام و یا زمین‌های مسطح» از سایر لغزش‌ها متمایز می‌شوند. شکل غالب این نوع لغزش,» توسعه جانبی همراه با شکاف‌های کششی یا برشی می‌باشد. گسیختگی به وسیله روانگرایی " فرآیندی که به موجب آن رسوبات غیرچسبنده سست آشباع از حالت جامد به حالت آبگون تغییر شکل می‌دهند. ایحاد می‌شود. این گسبختگی غالبا به علت حرکت سریع زمین مانند آنچه در طی زلزله اتفاق می‌افتد یا ارتعاشی که با القای مصنوعی تولید می‌شود. برانگیخته می‌گردد. هنگامی که مواد مسنحمی مانند خاک یا سنگ بسترء به روی موادی که روان شده‌اند تکیه می‌کند. واحد فوقانی ممکن است متحمل درز و شکاف و 5 -| 2- 3 14 3- 5۳62۳ ۳۵۶۵ 4 0 -------- صفحهٔ بعد -------- گسترش شده و سپس نشست کرده» جابجا شده» دوران کرده و فروریزد یا روان شده و جریان یابد. انتشار جانبی در مواد دانه‌ریز در شیب‌های کم‌ژرفاء غالبا پیش‌رونده می‌باشد. گسیختگی به‌طور ناگهانی در یک منطقه کوچک شروع شده و به سرعت پخش می‌شود. اغلب گسیختگی اولیه به علت یک سقوط ناگهانی" بوده ولی در بعضی موارد جابجایی بدون هیچ دلیل روشنی رخ می‌دهد [۷۶] چنین حرکت‌های کند دامنه‌ای نقش کم‌تری نسبت به سایر انواع حرکات دامنه‌ای در تولید رسوبات مخروطافکنه‌ها دارند. 1-۲-8-۲ لغزش‌های مرکب ترکیبی از دو یا چند نوع از حرکت‌های یاد شده تحت عنوان زمین لغزش‌های مرکب شناخته می‌شود. به‌طور مثال, هنگامی که انواع مختلف حرکت‌های دامنه‌ای ریزش» لغزش و واژگونی بر روی یک شیب خاص رخ دهند. آنچه در واقعیت بر روی مخروطافکنه‌ها دیده می‌شود ترکیبی از چندین نوع از حرکت‌های دامنه‌ای می‌باشد که به‌طور کلی رسوبات مخروطافکنه‌ای را تشکیل می‌دهند. ۳-2-۳ بررسی مکانیزم رخداد جریان‌های با غلظت بالای رسوب در مطالعه بررسی جریان‌های با غلظت بالای رسوب می‌توان فرآیند جریان را به سه بخش تقسیم کرد: - شروع و تولید جریان - حرکت جریان - توقف جریان و رسوب‌گذاری ۱-۳-2-۲ شروع و تولید جریان در اثر بارندگی و اشباع خاک حرکت توده‌ای آب و خاک (جریان واریزه‌ای) رخ می‌دهد. به‌طور کلی این حرکت می‌تواند به دو طریق لغزش لایه خاک اشباع روی سنگ بستر" و یا فرسایش و جوشش رسوبات "در اثر جریان‌های سطحی آغاز شود [۴]. لغزش لایه خاک اشباع روی سنگ بستر می‌تواند به شکل چرخشی و یا به شکل انتقالی باشد. در این حالت مواد و مصالح به شکل بلوک‌ها و توده‌های خاک فرو می‌ریزند و سپس در اثر جریان تبدیل به مخلوطی از آب و خاک می‌شوند. این نوع از شروع جریان عموما در مناطق با شیب تند (کوهستانی) صورت می‌گیرد. براساس تحلیل پایداری شیروانی خاک اشباعء می‌توان زاویه حدی زمین برای شروع لغزش را محاسبه کرد. اگر مطابق شکل (۵-۲)» یک لایه خاک غیرچسبنده و اشباع روی شیب در نظر گرفته شود. از تحلیل پایداری شیروانی رابطه (۱-۲) به‌دست می‌آید: |- 2- 8 3- 560116 6 -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم- فرایندهای مربوط به رسوب در مخروطافکنه ۳۷ شکل ۵-۲- شیب ناپایدار برای شروع جریان با غلظت بالا بح ۷) 0 (۱-۲) 1220 7 - 380] + ( بح )0 که در این رابطه: 0 زاویه اصطکاک داخلی بر حسب درجه غلظت حجمی بدون بعد بوده و از تقسیم مقدار حجم رسوبات به حجم کل جریان به‌دست می‌آید. ۰ و ۰ ۷: به ترتیب وزن مخصوص دانه‌های رسوب و آب بر حسب کیلوگرم نیرو بر مترمکعب می‌باشند. لذا با توجه به زاویه حدی زمین» لغزش هنگامی رخ می‌دهد که شیب زمین مورد نظرء بزرگ‌تر از میزان 1480 باشد. در چنین شرایطی جریان واریزه‌ای رخ می‌دهد و اگر شیب زمین کوچک‌تر از این میزان باشد. جریان معمولی رخ می‌دهد که روش‌های محاسبه آن به تفصیل در راهنمای محاسبه بار رسوب معلق و بستر نشریه شماره ۳۵۵- الف طرح تهیه ضوابط و معیارهای فنی صنعت آب کشور - وزارت نیرو توضیح داده شده است. تولید و شروع جریان به شکل جوشش آب و خاک" وقتی رخ می‌دهد که جریان‌های سطحی زیاد با قدرت فرسایش و سایندگی بالاء موجب فرسایش و شستشوی شدید مصالح سستء از روی دامنه‌های شیب‌دار و آبراهه‌ها و خندق‌های فرسایشی می‌شود. این فرآیند به تدریج موجب افزایش غلظت رسوبات در جریان شده و ایجاد جریان واریزه‌ای می‌کند. این فرآیند در جریان‌های واریزه‌ای در ق‌های فرسایشسی ر می‌سو ۲-۳-2-۲ حرکت جریان شکل (۶-۲)» تقسیم‌بندی بخش‌های مختلف جریان واریزه‌ای را نشان می‌دهد. [- 5001161 88 -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۸ راهنمای مطالعات رودخانه‌های مخ روطافکنه‌ای شکل 1-۲- بخش‌های مختلف نیمرخ جریان واریزه‌ای در نیمرخ فوق» بخش اول دماغه سیلاب بوده و درشت دانه‌هایی نظیر قلوه سنگ و قطعه سنگ را حمل می‌نماید. طول این بخش از چند متر تا چند ده متر متغیر است. در این بخش نشانه‌های بیش‌تر بودن عمق جریان نسبت به سایر بخش‌ها مشهود است. در بخش سومء رسوبات به ندرت دارای قلوه‌سنگ و قطعه‌سنگ بوده و جریان یکنواخت‌تر می‌شود و دارای حجم آب بیش‌تری می‌باشد. بخش دوم حالت تبدیلی بین بخش اول و سوم را داشته و هنوز تعدادی قلوه‌سنگ در آن یافت می‌شود. عمق جریان در این آزمایش‌ها نشان می‌دهد که رفتار حرکتی جریان واریزه‌ای توسط دانه‌های بزرگ کنترل شده و عمق حداکثر تابعی از گرادیان سرعت است. پیشانی جریان قدرت فرسایشی بالا داردء در حالی که قسمت پایانی آن غیرفرساینده و رسوب‌گذار است [۴]. ۳-۳-2-۲ توقف جریان و رسوب‌گذاری جریان‌های واریزه‌ای در صورت کاهش شیب آبراهه, بر روی مخروطافکنه‌ها و دشت‌های سیلابی شروع به رسوب‌گذاری می‌کنند که سبب پر شدن آبراهه و تشدید طغیان و وسیع‌تر شدن پهنه سیلاب می‌شوند. رفتار سیلاب عمدتا دو بعدی است و روندیابی دو بعدی سیلاب و رسوب‌گذاری باید مد نظر قرار گیرد [۴]. جریان واریزه‌ای پس از رسیدن به یک شیب ملایم روی مخروطافکنه به دو صورت رسوب‌گذاری می‌کند: - حالت اول: جریان واریزه‌ای حرکت خود را به سمت پایین‌دست مخروطافکنه ادامه می‌دهد و در نزهایت متوقف می‌شود که در طول مسیر به واسطه کاهش توان حمل جریان, رسوب‌گذاری می‌نماید . در این رسوب‌گذاری» رسوبات از درشت به ریز ترسیب می‌شوند. معمولا پهنای رسوب‌گذاری در دشت سیلابی ۲ تا ۳ برابر پهنای جریان در آبراهه است. - حالت دوم: وقتی که جریان سنگ‌های بزرگ را روی مخروطافکنه می‌ریزد» جریان در پشت این سنگ‌ها جمع شده و به ناچار برای عبور» مسیر خود را عوض می‌کند و پهنای بیش‌تری را تحت پوشش قرار می‌دهد". در حالت کلی جریان‌های واریزه‌ای بزرگ‌ترء مسیر طولانی‌تر و بیش‌تری را نسبت به جریان‌های واریزه‌ای کوچک‌تر طی می‌کنند تا متوقف شوند [۲]. ۶-2-۲ روابط انتقال رسوب در سیلاب‌های با غلظت بالای رسوب با توجه به مطالب بند ۱-۴-۴-۲ و در صورت تشخیص جریان واریزه‌ای» روابط انتقال رسوب در این گونه سبلاب‌هاء مطابق با رویکرد مورد استفاده برای استنتاج آنها در این بخش گروه‌بندی شده‌اند. کمی کردن فرآیند انتقال رسوبات در جریان» به علت 6م] 1۷6 ۳۱۵ -1 66 ] 1۷۵6 5۳۵۱11۵ -2 -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم- فرایندهای مربوط به رسوب در مخروطافکنه ۳۹ پیچیدگی پدیده‌ها و تغییرپذیری آنهاء به شدت بر نتایج تجربی تکیه دارند [۵۳]. در این بخش به‌طور کلی سه رابطه مختلف در زمینه انتقال رسوبات در سیلاب‌های با غلظت بالای رسوب ارائه می‌گردند: ۱-2-2-۲ رابطه تاکاهاشی و همکاران تاکاهاشی" و همکاران در سال ۱۹۹۲ رابطه زیر را برای محاسبه غلظت حجمی " جریان واریزه‌ای توسعه‌یافته, ارائه کردند [۷۰]. ۳۳۲ )0 سک ع که در این رابطه: + غلظت حجمی (بی بعد) ۵ چگالی جریان بر حسب ۳8۲/۲3 6 چگالی بخش‌های جامد 1۳8۲/15 0 زاویه اصطکاک داخلی بر حسب درجه 0 زاویه شیب زمین برحسب درجه همان‌طور که در این رابطه مشاهده می‌شودء رابطه تاکاهاشی و همکاران به‌طورکلی بر مولفه‌های چگالی و زاویه اصطکاک داخلی به همراه شیب زمین استوار است. ۲-2-2-۲ رابطه هاشیماتو و هیرانو هاشیماتو - هیرانو" در سال ۱۹۹۵ فرض کردند که جریان‌های با غلظت بالای رسوب دارای دو لایه می‌باشند و رابطه زیر را جهت تعیین بده رسوب جریان واریزه‌ای نابالغ, ارائه نمودند [۷۲]: ۳-۲۱) ۱ ای 0( -0)[ +۲ 3 35 که در این رابطه: 5 بده رسوبی بر حسب 17/۹۵2 ضریب ثابت است که با سعی و خطا واسنحی می‌شود. ۵: چگالی ویژه اشباع درات رسوبی که بدون بعد بوده و معادل ۱/۶۵ فرض شده و معمولاا چگالی نسبی گفته می‌شود. 8 شتاب گرانش بر حسب ‎1۱/۹٩* اندازه رسوبات (قطر درات رسوبی) بر حسب متر تنش برشی " (بدون بعد) 1۵۵۵۵1 -| 2۲ ۷۵1۲۵۵ -2 0 - ۲1031010 -3 6۵۵ 62۳ 5 10160۵65 -4 -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۰ راهنمای مطالعات رودخانه‌های مخ روطافکنه‌ای + تنش برشی بحرانی آستانه حرکت (بدون بعد) ضمنا این رابطه تنها برای 0 >120 صدق می‌کند. ۳-2-2-۲ رابطه بنی‌حبیب بنی‌حبیب رابطه (۴-۲) را که رابطه‌ای نیمه تجربی بوده و براساس فرضیه افزایش تلفات انرژی ناشی از برخورد رسوبات به هم به‌دست آمده استء برای جریان‌های با غلظت بالای رسوب پیشنهاد کرد [۵]: 3 0.65 ۴-۲۱) ۳2 ات هه که در این رابطه: بده رسوبی بر حسب ( 1۱*/۹۵۵/۲۳) قطر 150 رسوب بر حسب 17 عمق جریان بر حسب 17 5: وزن مخصوص مستغرق (بی بعد) رابطه بالا نشان می‌دهد که بده رسوبی بدون بعد جریان‌های با غلظت بالای رسوب با افزایش نسبت ۱/4 بیش‌تر می‌شود. به‌طوری که این رابطه نیز تطابق خوبی را با داده‌های تجربی بده بدون بعد چنین جریان‌هایی نشان می‌دهد. رابطه یاد شده با توجه به کاربرد آن در کلیه جریان‌های با غلظت بالای رسوب مانند جریان‌های واریزه‌ای بالغ نابالغ و جریان گلی که همگی بر روی مخروطافکنه‌ها معمول هستند. از مزیت بیش‌تری نسبت به سایر روابط ارائه شده» برخوردار می‌باشد [۵]. ۵-2-۲ طغیان رودخانه به علت جریان واریزه‌ای جریان واریزه‌ای به علت تاثیر در هیدرولیک جریان و انتقال رسوب به ‌خصوص در مخروطافکنه‌هاء می‌تواند موجب طغیان رودخانه بر روی مخروطافکنه‌ها را می‌توان طغیان رودخانه‌ها در اثر حجم عظیم رسوبات در جریان‌های واریزه‌ای دانست. ۱-۵-2-۲ کاهش ضریب سرعت ۳ ۱ ی ۱ که در این رابطه: -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم- فرایندهای مربوط به رسوب در مخروطافکنه )۳ : عمق جریان بر حسب متر بده در واحد عرض (۲*/۹/۲0) 0 ضریب سرعت (بی‌بعد) ا: شیب بستر رودخانه (بی‌بعد) بوده. ولی در جریان‌های با غلظت بالای رسوب این ضریب بین ۱۰۱ تغییر کرده و متوسط آن ۱ می‌باشد [۶. صضریب سرعت (۲-ع) 605-70 - 0-۳ که در این رابطه: : قطر رسوبات بر حسب متر 0 عمق جریان بر حسب متر 0: غلظت ححمی که نسبت حجم رسوب به حجم کل جریان می‌باشد. (بی بعد) سرعت متوسط جریان ‎)11/٩( * سرعت برشی ‎)۲/٩( ۲-۵-2-۲ کاهش ظرفیت انتقال رسوب در بازه‌های کم شیب معمولا در رودخانه‌هاء شیب بستر در بازه‌های بالادست زیاد بوده و در جلگه‌های پایین‌دست کاهش می‌یابد. رابطه زیرء اثر کاهش شیب را بر کاهش ظرفیت انتقال رسوب نشان می‌دهد |1۵ که در این رابطه: 8 شیب بستر رودخانه در بازه‌های کم شیب (بدون بعد) ۵|: شیب بستر در بازه‌های پر شیب (بدون بعد) 5۱ بده واحد عرض رسوب در شیب کم ‎)1*/٩.۳0( -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- فصل ۳ رنخت‌شناسی رودخانه‌های مخر و طافکنه‌ای -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- قصل سوم- ریخت‌سناسی رودخانه‌های مخروطافکنه‌ای ۳ ۱-۳- کلیات معمولا جریان آبراهه‌هایی که بر روی مخروطافکنه‌ها واقع هستند. از نوع غیردائمی" بوده, دارای رژیم جریان فوق بحرانی هستند که قادر به حرکت دادن مقادیر زیادی از رسوب می‌باشند. بستر و کناره‌های آبراهه‌های سیلابی که در غالب مخروطافکنه‌ها دیده می‌شوند, معمولا ناپایدار" بوده و پدیده تغییر مسیر" در آبراهه‌های مخروطافکنه‌هاء پدیده‌ای معمول به شمار می‌رود. الگوهای مسیر آبراهه اصلی و سیلابدشت غالبا با هر سیلاب تغییر می‌کنند. فرسایش و رسوب‌گذاری در حین رخدادهای سیلابی به سرعت اتفاق افتاده و هندسه آبراهه را تغییر می‌دهد. ویژگی‌های هیدرولیکی و مشخصه‌های انتقال رسوب به میزان زیادی بر روی سطح مخروطافکنه‌هاء از تارک مخروط تا پنجه آن تغییر می‌کند [۱۰]. شیب عرضی برخی از مخروطافکنه‌ها در پهلوها بیش‌تر از شیب طولی آنها در راستای محور می‌باشد. بررسی چگونگی حرکت آب در هنگام ورود به یک مخروطافکنه. در محل تارک آن» نشان می‌دهد که بیش‌تر بودن شیب عرضی نسبت به شیب طولی در مخروطافکنه‌های پرشیب که از آبرفت‌های تقریبا غیرچسبنده تشکیل شده‌اند. بیش‌تر می‌باشد. به این دلیل که در چنین مخروطافکنه‌هایی جریان با بده بالاتر» تمایل به جریان یافتن بر روی محور مخروطافکنه را دارد. درحالی که جریان با بده کم‌تر, تمایل به چرخیدن به سمت کناره‌ها و جریان یافتن از پهلوهای مخروطافکنه را دارد. در مخروطافکنه‌های با شیب کم‌تر یا مخروطافکنه‌هایی که از آبرفت‌های با چسبندگی بیش‌تر تشکیل شده‌اند, اختلاف شیب بین محور و کناره‌ها کم‌تر است. از آن‌جا که رسوب‌گذاری در هر لحظه در مخروطافکنه به صورت محلی انجام می‌شود. در بعضی مناطق بالا آمادگی سطح زمین " اتفاق می‌افتدء درحالی که ارتفاع در سایر نواحی مخروطافکنه ثابت است. مطالعات صحرایی و آزمایشگاهی نشان داده است که دامنه چنین بی‌نظمی‌هایی در مخروطافکنه‌های تشکیل یافته از رسوبات غیرچسبنده بیش‌تر می‌باشد. این مطالعات همچنین نشان می‌دهد در این فصل ابتدا به تعریف ریخت‌شناسی مزرهای هندسی مخروطافکنه پرداخته شده و سپس آبراهه‌های فعال و غیرفعال بر روی مخروطافکنه مورد بررسی قرار داده شده و در انتهای فصل نقش جریان‌های با غلظت بالای رسوب و همچنین اثر سازه‌های متقاطع بر ریخت‌شناسی آبراهه‌ها بررسی می‌شود. ۲-۳- مرزهای هندسی مخروط افکنه [1۰] مخروطافکنه‌ها غالبا در محل یک ناپیوستگی توپوگرافیکی بارز و در جبهه کوهستان تشکیل می‌شوند و جریان در آنها به‌طور برجسته‌ای از نظر فضایی نسبت به بالادست این ناپیوستگی که توسط ارتفاعات کوهستان محصور می‌شود.ء وارد فضای بازتری شده و از محدودیت کم‌تری برخوردار است. جهت بررسی ریخت‌شناسی مخروطافکنه‌ها ابتدا لازم است مرزهای هندسی آنها شناخته شود. مرزهای هندسی مخروطافکنه شامل تارک مخروطافکنه, مرزهای جانبی و پنجه مخروطافکنه می‌باشند که در ادامه فصل مورد بررسی قرار می‌گیرند. ( 1 -| عاطفاط[] -2 |۸۷ -3 4 -------- صفحهٔ بعد -------- ۳ راهنمای مطالعات رودخانه‌های مخ روطافکنه‌ای ۱-۲-۳- تارک! مخروطافکنه مکان هندسی که رسوب‌گذاری و جابجایی آبراهه در آن‌جا به طرز قابل ملاحظه‌ای افزایش می‌یابد؛ تارک مخروطافکنه نامیده می‌شود. در بسیاری از مخروطافکنه‌ها می‌توان دو تارک از دیدگاه تویوگرافی و هیدروگرافی تشخیص داد. تارک توپوگرافی مخروطافکنه از لحاظ توپوگرافی در مرتفع‌ترین و پر شیب‌ترین قسمت مخروطافکنه واقع می‌شود درحالی که تارک هیدروگرافی مخروطافکنه, مرتفع‌ترین نقطه بر روی مخروطافکنه است که شواهد فیزیکی از دوشاخه‌ای شدن" و یا جریان قابل توجهی به سمت خارج از آبراهه اصلی در آن قابل مشاهده است. مکان تارک هیدروگرافی ممکن است مطابق یا در نقطه‌ای در پایین‌دست تارک توپوگرافی واقع شده باشد (شکل ۱-۳). محل تارک هیدروگرافی ممکن است وابسته به میزان بده و یا متاثر از بزرگی رخداد سیلابی ۲-۲-۳ پنجه " مخروطافکنه پنجه یا پایانه مخروطافکنه غالبا به شکل یکی از پدیده‌های زیر مشخص می‌شود. تارک توپوگرافیکی 0 ۹ 8 ل او وه ۱ 9 ی تارک هیدروگر افیکی شکل ۱-۳- محدوده‌های فعال و غیرفعال در مخروطافکنه با توجه به محل قرارگیری تارک تویوگرافی و تارک هیدروگرافی مخروطافکنه 1] - 2- 0 3- 6 ۴- دریاچه پلایا پهنه مسطحی است که در بارندگی‌های شدید در ضخامت چند سانتی‌متر به‌وسیله آب پوشیده می‌شود و پس از مدت کوتاهی خشک می‌گردد. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل سوم- ریخت‌نسناسی رودخانه‌های مخروطافکنه‌ای ۳۷ - شیب‌های ملایم‌تر و هموارتر دشت کوهپایه‌ای چنین مرزهایی می‌توانند بر روی نقشه‌های توپوگرافی» از روی تغییراتی که در خطوط توپوگرافی به وجود می‌آورند. یا از روی عکس‌های هوایی از روی تفاوت شکل ظاهری و رنگ نهشته‌ها و همچنین در بازدیدهای صحرایی از روی تغییر در پوشش گیاهی, میزان رسوب‌گذاری و نیز از روی تغییر در عمق آب زیرزمینی» شناسایی شوند [۶۰). شکل ۲-۳- مسیل زهکشی کننده جریان‌های سیلابی در پنجه مخروطافکنه (در قسمت پایین شکل) ۳-۲-۳ مرزهای جانبی" مخروطافکنه مرزهای جانبی مخروطافکنه‌هاء لبه‌های جانبی نهشته‌ها و مواد آبرفتی منتقل شده بر روی مخروطافکنه می‌باشند. مرزهای جانبی یک مخروطافکنه واحد به‌طور معمولء یک شیارء چاله و یا گودأب, در حدود جانبی رسوب‌گذاری می‌باشند. همچنین لبه‌های محدودکننده کوهستان نیز می‌توانند مرزهای جانبی یک مخروطافکنه را تشکیل دهند. در این مرزهاء اغلبء اختلافات بارزی میان نهشته‌های آبرفتی تازه ساییده شده روشن‌رنگ و خاک‌های تیره رنگ هوازده در سطوح کوهپایه‌ای مشاهده می‌شود. البته باید اطمینان حاصل کرد که این اختلاف ظاهری, ناشی از تفاوت میان رسوبات قدیمی‌تر و نهشته‌های جدیدتر بر روی سطح مخروطافکنه نباشند. تشخیص مرزهای جانبی در مخروطافکنه‌هایی که با مخروطافکنه مجاور خود ادغام شده‌اند. معمولا مشکل‌تر از تشخیص مرزهای یک مخروطافکنه واحد می‌باشد. این مرزها ممکن است به وسیله یک شیار یا برآمدگی بین آتها مشخص شده باشد. همچنین گاهی می‌توان از تفاوت میان جنس خرده سنگ‌های مخروطافکنه‌های دو حوضه آبریز مجاورء مرزهای آنها را تشخیص داد. به‌طور کلی تشخیص مرزهای جانبی در مخروطافکنه‌های به هم پیوسته. احتمالا به بررسی صحرایی بیش‌تری با استفاده از نقشه‌های زمین‌شناسی و خاک شناسی و مشاوره با مهندس زمین ریخت‌شناس و مهندس خاک‌شناس نیاز دارد [۶۰] 1- 12167۵1] 5 -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۸ راهنمای مطالعات رودخانه‌های مخ روطافکنه‌ای ۳-۳- بجادا یا نوار مخروط افکنه‌ای " به ردیفی از مخروطافکنه‌های به هم پیوسته در جبهه کوهستان که با ساختاری نواری» مرز میان کوهستان و کوهپایه را تشکیل می‌دهند.ء بجادا یا نوار مخروطافکنه‌ای گفته می‌شود. در این ساختار که در اثر اتصال لبه‌های پایینی مخروطافکنه‌ها تشکیل می‌شود. جریان معمولا توسط آبراهه‌های مشخص محدود می‌شود و آبراهه‌های آن حالت تقریبا پایداری را دارد [۵۳]. 2-۳- شناسایی محدوده‌های فعال" و غیرفعال" در مخروط افکنه‌ها واژه فعال به مناطقی از مخروطافکنه اطلاق می‌شود که پدیده‌های رسوب‌گذاری» فرسایش و ناپایداری مسیرهای جریان در آن‌جا امکان‌پذیر باشد. اگر جریان سیلاب و رسوب‌گذاری در ۱۰۰ سال گذشته, در مناطقی از مخروطافکنه رخ داده باشدء به روشنی می‌توان چنین محدوده‌ای را فعال دانست. چنین نتیجه‌گیری را می‌توان از روی داده‌های تاریخی, عکس‌هاء عکس‌های هوایی گرفته شده در زمان‌های مختلف و داده‌های مهندسی و ریخت‌شناسی به‌دست آورد. به‌طور کلی برخی از شواهد مناطق فعال در مخروطافکنه» به شرح زیر می‌باشند [۶۰): - منشعب شدن الگوی رودخانه به شکل شعاعی به سمت پایین‌دست - ظرفیت پایین آبراهه در هنگام اوج جریان» در رخدادهای سیلابی - کاهش ظرفیت آبراهه به سمت پایین‌دست مخروطافکنه - وجود آبراهه‌های متروک, ناییوسته و یا پر شده در سطح مخروطافکنه - وجود نهشته‌های نسبتا یکنواخت از رسوبات جدید در مقطع عرضی سطح مخروطافکنه - وجود گوره‌های طبیعی ناشی از جریان‌های واریزه‌ای در پایین‌دست تارک مخروطافکنه - فقدان توسعه خاک» شامل افق‌های کربناته و یا رسی - تشابه رنگ و ویژگی‌های ظاهری در رسوبات بیرون آبراهه و داخل آبراهه - وجود پوشش گیاهی نابالغ و یک‌ساله با رشد سریع مانند علف‌ها - عدم وجود و یا کمیاب بودن پدیده‌هایی مانند سنگ فرش بیابان" و یا جلای بیابان " - نبود رخنمون سنگی بر روی سطح مخروطافکنه یا داخل آبراهه‌ها همچنین اگر یکی از شرایط زیر در سطوح مخروطافکنه‌ای قدیمی‌تر صدق کندء می‌توان این مناطق را تحت عنوان بخش‌های |- (4 0 ۵0] [۵ز۸۱[0۷ -2 6 -3 4-- 6 5- 16:67 1 6- 16367] 1 -------- صفحهٔ بعد -------- فصل سوم- ریخت‌نسناسی رودخانه‌های مخروطافکنه‌ای اج رسوب‌گذاری قدیمی‌تر کم باشد. در مقابل,ء محدوده‌های غیرفعال در مخروطافکنه, مناطقی هستند که شواهد پدیده‌های سازنده مخروطافکنهء شامل رسوب‌گذاری, قابل توجهی از سیلاب در آبراهه اصلی بخش فعال جریان می‌یابد. مخروطافکنه‌های غیرفعال عموما در ارتباط با کوهستان‌هایی که از نظر زمین‌شناسی پایدار شده‌اند و کوهستان و کف دره نسبت به هم هیچ‌گونه حرکت عمودی ندارند (با توجه به توضیحات بند ۱-۶-۱ به چشم می‌خورند. برخی شواهد شناسایی مناطق غیرفعال در مخروطافکنه‌هاء به شرح زیر می‌باشند: - کاهش تعداد و انشعابات آبراهه‌ها به سمت پایین‌دست مخروطافکنه - کافی بودن ظرفیت آبراهه, برای عبور یک سیلاب بزرگ - وجود آبراهه‌های پیوسته که ظرفیت آنها به سمت پایین‌دست افزایش می‌یاید. - فقدان نهشته شدن رسوبات جدید در سطح مخروط افکنه - نبود نشانه‌های فعالیت جریان‌های واریزه‌ای در پایین‌دست تارک مخروطافکنه و محصور شدن چنین جریان‌هایی به - توسعه نیمرخ خاک و تشکیل افق‌های کربناته و رسی - قرمز شدن سطح خاک‌هاء رخنمون پدیده‌های جلای بیابان بر روی تخته سنگ‌ها و سنگفرش بیابان - توسعه گیاهان بالغ با رشد آهسته - وجود ناهمواری‌های توپوگرافی بارز در مقطع عرضی سطح مخروطافکنه محدوده‌های فعال و غیرفعال در شکل (۳-۳) که در آن ریخت‌شناسی مخروطافکنه‌های با جریان‌های حاوی غلظت معمولی و جریان‌های دارای غلظت بالای رسوب با یکدیگر مقایسه شده‌اند.ء نشان داده شده است. در این شکل, فرأیندهای اولیه فرسایش و رسوب‌گذاری در قسمت‌های فعال مخروطافکنه‌ها دیده می‌شوند. در قسمت‌های غیرفعال یا متروکه نیز غالبا فرآیندهای ثانویه فرسایشی ندارد. با توجه به این شکل, آبراهه‌های شریانی بیش تر در مخروطافکنه‌های با جریان‌های با غلظت معمولی رسوب و گوره‌ها و برآمدگی‌های حاصل از رسوب‌گذاری جریان‌های واریزه‌ای» بیش‌تر در مخروطافکنه‌های ناشی از رسوب‌گذاری جریان‌های با غلظت بالا" وجود دارند. -------- صفحهٔ بعد -------- 5۰ الف- بر روی مخرو ب- بر روی مخرود ۵-۳- ویژگی‌ها رودخانه‌های جار [۱۳]. شریانی و چند کمیء به‌خصوص در تحتانی به سمت لاب رخداد جریان‌های با راهنمای مطالعات رودخانا بخش قدیمی تر و غیر فعال حاشیه ماسه ای فرسایش خندقی, آنتهای مخروط افکنه فعالیت های فرسایش بادی, اشکال فرسایشی ایجاد شده توسط حفها رم وم متروک شده‌اند فرسایش‌های خندقی فرسایش خندقی, فرسایش بادی 0 رسوبات ریزدانه دانه‌ریزها و به‌جا گذاشتن پوسته قلوه‌سنگی 2 یی یی ۳ فوکت جریان واریزه‌ای قسمت‌های تشکیل شده از ۷ یی ۹ 0 ها بخش‌های رسوب‌گذاری فعال جریان‌های واریزه‌ای قدیمی‌تر بخش‌های برامده و گوره‌های طبیعی نأشی از جریان‌های واریزه‌ای اخیر شکل ۳-۳- فرآیندهای اولیه و ثانویه در مخروط افکنه‌ها طافکنه‌های با سیلاب‌های با غلظت معمولی غالب اافکنه‌های با فراوانی سیلاب‌های با غلظت بالای رسوب [۳۹] (علامت‌های اختصاری شامل ۸: تارک مخروطا ۲ ]: آبراهه با ایجاد کانال در مخروطافکنه,۳] : نقطه تقاطع مخروطافکنه) ی در مخروطافکنه, معمولا شریانی بوده و آبراهه‌های آن ممکن است در اثر رسوب‌گذاری» : شاخه‌ای بودن این رودخانه‌ها به همراه حجم بالای رسوبات و درشت دانه بودن آنها از مش 4ها در مخروطافکنه می‌باشد. این رودخانه‌ها دارای الگوی غیرسینوسی در پلان بوده» دارای : بالای توالی رسوبی می‌باشند. به‌طوری که می‌توان گفت در این رودخانه‌ها یک توالی ریزن *های فوقانی دیده می‌شود [۸۶]. به‌طور معمول شیب این رودخانه‌ها زیاد می‌باشد و در این نو غلظت بالای رسوب مانند سیلاب‌های واریزه‌ای و گلی وجود دارد [۱۶|. همجنین رودخان روکش کردن آب و کاهش بده, بسیار عریض و کم عمق می‌باشند [۸۶]. های مخ روطافکنه‌ای سته پا جابجا گردد درصد رس و سیلت سونده از لایه‌های 4های شریانی به -------- صفحهٔ بعد -------- رودخانه‌هایی کا آب می‌پوشاند. در ه پشته‌های رسوبی در پشته‌های رسوبی با جهت رسوب‌گذاری می‌شوند. پشته‌های فرسایش می‌یابند. در تدریجا از بالاا دست ب به‌طور معمول در پایه دارای بستر شریانی هستند تمام بستر خود را در هنگام طغیان اشغال می‌کنندء به‌طوری که د ر طغیان» محل دیواره‌های آبراهه و مسیر جریان آب سریعا تغییر می‌کند و موجب جایجایی مسیرهای رها شده می‌گردد. شکل (۴-۳) پشته‌های رسوبی را در مسیرهای رهاشده نشار وفور بر روی آبراهه‌های مخروطافکنه‌ای دیده می‌شوند. با توجه به شکل (۴-۳) پشته‌های رس آنها نسبت به جهت جریان,» به سه نوع تقسیم می‌کنند. پشته‌های طولی که در جهت موازی عرضی که عمود بر جهت جریان و پشته‌های جانبی که در جهت مایل نسبت به جهت جریان های رسوبی متعارف در انواع پشته‌های رسوبی نمایش داده شده است. رسوب‌گذاری در یک آبراهه شریانی, در توالی ۸ رسوب‌گذاری قلوه سنگ‌ها درپشته‌های طولی و در : متقاطع در پشته‌های عرضی نمایش داده شده است [۸۲] (پروترو و اسکواب ,۱996). پشته‌های رسوبی» نشان می‌دهد که رسوبات رودخانه‌های شریانی دارای یکنواختی نسبی از نظر دانه های ریزدانه رسی- لایی نسبتا کم بوده و به‌ندرت در رسوبات ته نشین شده حفظ می‌شوند و عمدتا با یک بده طغیانی ضخامت رسوبات بستر ممکن است از حدود ۱۰ سانتی‌متر تا بیش از ۱۵ متر برسد ک ن‌دست رودخانه کاسته می‌شود. رسوبات در طی یک سیلاب غالبا شامل چندین لایه با نو توالی رسوبی یک افق ماسه و شن درشت قرار دارد که به وسیله یک لایه ماسه‌ای با چینه‌بندی مور ۵۱۸1 ( 5) وبی را بر حسب با جریان ۰ ۰ پا والی 3ا لایه‌بندی بندی (شن و ماسه) از درشتی رسوبات 1- ۳۳۵۲۵۲۵ ۵ ۶ -------- صفحهٔ بعد -------- 2۲ راهنمای مطالعات رودخانه‌های مخ روطافکنه‌ای شده است و روی این قسمت شن و ماسه ریز با چینه‌بندی مورب و لایه‌های چین‌خورده برجسته که در هنگام کاهش طغیان نهشته می‌شوند قرار دارد [۱۲|. در طی چند سیلاب متوالی بر روی مخروطافکنه چنین توالی چندین‌بار بر روی مخروطافکنه نهشته می‌شود. ۱-۵-۳ آستانه تغییرات ریخت‌شناسی شناسایی شرایط آستانه تغییرات ریخت‌شناسی آبراهه‌های شریانی» توسط محققین مختلف بررسی شده و روابط متعددی در این زمینه ارائه گردیده است که در پایان این بخش از راهنماء در جدول (۱-۳) خلاصه شده است. روابط مذکور شرایط حاکم بر مخروطافکنه را که سبب وجود ریخت‌شناسی شریانی در آبراهه‌های مخروط افکنه‌ای می‌شوندء مورد بررسی قرار می‌دهند. به‌طور کلی یک آبراهه با مقادیر معین بده جریان و رسوب» عرض, عمق و شیب خود را چنان تنظیم می‌کند که در شرایط تعادل,» دارای توان جریان حداقل باشد. توان جریان در واحد طول آبراهه به‌صورت 05 7۷ بر حسب نیوتن بر ثانیه بیان می‌شود که در آن ۷ وزن مخصوص آب بر حسب نیوتن بر مترمکعب. بده جریان بر حسب مترمکعب بر ثانیه و 5 شیب آبراهه است. چند شاخه‌ای شدن رودخانه را می‌توان یک راه حل طبیعی جهت افت آنرژی و کاهش توان رودخانه دانست. همین‌طور با توجه به یکی از جدیدترین و معتبرترین نظریه‌هایی که در این مبحث توسط یالین (2001 .۷۸110) ارائه شده استء می‌توان شرایط لازم برای پیجانرودی شدن و یا شریانی شدن رودخانه‌ها و همچنین آستانه تبدیل آنها به یکدیگر را مطابق شکل (۵-۳) از روی نمودار لگاریتمی نسبت عرض به عمق جریان و نسبت عمق به قطر متوسط ذرات, مشاهده نمود [۹۴]. ۳ لبرامه های تریلی آرمایشگامی - 0[ ابرلمه های, پیجارودی ۶ ۸۸| پچ لبرامه های پیچابرودی آرمایشگامی - 00[ آبرامه های مسلال - ‎۴٩‏ [ رز ابرافه های مشلال ارمایشگاهی - 1۲ + 3 1۵۶ ۱۵ رسای شکل ۵-۳- نمونه‌ای از بررسی‌های صورت گرفته توسط یالین (2001) اختلاف بین شیب دره با شیب رژیم خود را به حداقل برساند. در رودخانه‌های شریانی این اختلاف با افزایش رژیم جریان به حداه بین ر رریم حود ر بر ر رو ی سریانی این فرایس رریم جریان -------- صفحهٔ بعد -------- فصل سوم- ریخت‌نسناسی رودخانه‌های مخروطافکنه‌ای 2۳ می‌رسد [۹۴]. همجنین فردسو" (۱۹۷۸) وضعیت ناپایداری بستر و تغییرات ریخت‌شناسی آن‌را به نسبت 13/10 در رودخانه‌ها نسبت داده است که در آن 3[ عرض سطح آب و 1 عمق جریان بوده و واحد آنها متر می‌باشد و آستانه‌هایی را به شرح زیر پیشنهاد کرده الف- در رودخانه مستقیم 5 . , 2 ب- در رودخانه‌های شریانی 0 ج- در رودخانه‌های پیجانرودی 5 فرگوسن و کارسون" (۱۹۸۴) به این نتیجه رسیدند که می‌توان شرایط پیچانرودی و شریانی را با استفاده از توان واحد رودخانه‌ای با استفاده از رابطه (۱-۳) تفکیک نمود [۵۷]. 05 (۱-۳) 0 - ۳ که در این رابطه: بده جریان بر حسب مترمکعب بر ثانیه 5 شیب (بدون بعد) ۸: سطح مقطع جریان بر حسب متر مربع اندازه متوسط درات مواد بستری و رسوبی بر حسب متر به‌طوری که توان واحد جریان رودخانه بین ۵/۵ تا ۶/۵ همراه با پارامتر شیلدز بین ۰/۰۱ تا ۰/۰۳ آستانه پیجانرودی شدن را و مقدار ۳ بین ۱۲ تا ۲۲ توام با پارامتر شیلدز بین ۰/۰۹ تا ۰/۱ آستانه شریانی شدن را مشخص می‌کند [۵۷]. اصولا" شریانی شدن درصورتی شروع و توسعه می‌یابد که بار بستری در حال حرکت در شرایط جریان متلاطم قرار گیرد. در این صورت معمولا" عدد رینولدز بیش از ۵۰۰ شیب دره بیش از شیب رژیم جریان و پارامتر زبری هم برای بستر زیاد می‌باشد. علاوه بر معادلات ارائه شده در بالاء جدول (۱-۳) به‌طور کلی برخی از معتبرترین معادلات ارائه شده جچهت مشخص نمودن شیب آستانه بین رودخانه‌های شریانی و پیچانرودی را نشان می‌دهد. در جدول (۱-۳)» 5 شیب رودخانه (بی بعد) مرر0) بده متوسط سالانه جریان بر حسب مترمکعب بر ثانیه م0) بده مقطع پر بر حسب مترمکعب بر ثانیه. 10,0 قطر متوسط درات (بر حسب میلی‌متر) و 12۵4 (بر حسب میلی‌متر) قطر مربوط به دراتی هستند که ۸۴ درصد ذرات از آن ریزتر می‌باشند. لازم به ذکر است که علامت بردار در این جدول بدین معناست که اگر مقدار شیب رودخانه بیش‌تر از شیب به‌دست آمده براساس معادلات جدول باشد رودخانه شریانی و اگر کم‌تر از آن باشد رودخانه پیجانرودی است. 06 - | 0 20 ۳80۹6ع۳ -2 -------- صفحهٔ بعد -------- 2 راهنمای مطالعات رودخانه‌های مخروطافکنه‌ای با توجه به این جدول, محققین مختلف روابط تجربی گوناگونی را در تعیین شیب آستانه بین آبراهه‌های پیچانرودی به شریانی انجام جدول ۱-۳- برخی معادلات ارائه شده جمت مشخص نمودن شیب آستانه بین رودخانه‌های شریانی و پیچانرودی [۳۹] پیچانرودی -> شریانی برای بستر شنی ۳ 5-0.0420 معادله در رودخانه‌ها ۱ ق گوس ۱۹۸۷۱ عمومی در رو ۳7 0.49 8 فرگوسن | پیچانرودی -+> شریانی براساس تئوری پارکر و هندسه ی ۰ نش 5 ۲-۵-۳- تقسیم‌بندی انواع آبراهه‌ها از نظرپایداری را برای پایداری ارائه نموده‌اند. به‌طور کلی می‌توان آبراهه‌ها را از لحاظ پایداری به دو نوع ثابت و فرسایش‌پذیر طبقه‌بندی نمود ۱۲۱ ۱-۲-۵-۳ آبراهه‌های ثابت یا فرسایش‌ناپذ یو" به مجاری که دارای دیواره‌های صلب" باشند اطلاق می‌شود. در این گونه مجاری» کف بستر از نظر شکل ثابت بوده و اندازه سطح مقطع جریان و زبری آن تابع عوامل جریان نمی‌باشد. سرعت و تنش برشی در حدی است که موجب فرسایش و یا رسوب‌گذاری قابل توجه‌ای در آن نمی‌شود. در این‌گونه مجاری یا آبراهه‌هاء زبری بستر نسبت به زمان تغییر محسوسی نمی‌کند و عمق جریان تابعی از بده جریان است ۱۳| ۲-۲-۵-۳ آبراهه‌های ناپایدار" یا متحرک" این گونه آبراهه‌ها بکه مجاری اطلاق می‌شود که دارای دیواره‌ها و بستر فرسایشی یا متحرک می‌باشند. در این مجاری یا آبراهه‌هاء کف بستر در معرض عمل مداوم فرسایش و رسوب‌گذاری قرار داشته و بنابراین کف بستر ناپایدار می‌باشد و همواره مقداری بار معلق ۰.۰ ۶ ۰ ۰ 1 ۰۰ ۰.۰ ۰ ۰ ۰۰ ۰ ۰ ۰۰ 3 ۰ و بار بستر " حمل می‌شود. در این گونه ابراهه‌ها مقاومت در مقابل جریان» میزان رسوبات حمل شده و هندسه یا سطح مقطع بیش‌تر به ۲011۵61 ۳0-۳:۲۵۵۵۱۵ -1 50۵۷ ۲۱۵1۵ -2 |13۵۵ ۳۲۵۵۵1۵ -3 0۵۷ ۱100116 -4 40,] ۵60 5:06 -5 40,] 0ع17 -6 -------- صفحهٔ بعد -------- فصل سوم- ریخت‌نسناسی رودخانه‌های مخروطافکنه‌ای 2 بنابراین می‌توان گفت که در یک آبراهه ناپایدار عمقء عرض, شیب طولی و مسیر آبراهه در طول زمان و مکان متناسب با نوع جریان متغیر است. آبراهه‌های موجود بر روی مخروطافکنه‌ها را غالبا چنین آبراهه‌هایی تشکیل می‌دهند. به‌طور کلی جریان در رودخانه‌ها سه بعدی است یعنی علاوه بر جریان در جهت اصلی رودخانه, جریان‌های دیگری در امتداد عرضی و عمقی نیز وجود دارد و به‌عبارتی نوع جریان دارای پیچیدگی‌های خاص می‌باشد [۱۳]. گاهی در آنالیز مورفوتکتونیکی الگوی آبراهه‌ها و نیم‌رخ طولی رودخانه‌هاء با یک‌سری نقاط ناهمواری غیرطبیصی" برخورد می‌کنیم. این ناهمواری‌های غیرطبیعی که در حقیقت یک تغییر ناگهانی در شیب رودخانه را نشان می‌دهند.ء گویای نرخ متفاوت فرسایش در بالا و پایین این عوارض می‌باشند. وقتی نقاط ناهمواری غیرطبیعی در یک بستر آبرفتی رخ می‌دهنده صرف‌نظر از این که دلیل به وجود آمدن آنها گسلش, تغییر در مقاومت بستر و یا تغییر در سطح اساس یا تغییرات تکتونیکی باشد.ء جابجایی رسوبات به سرعت در جهت ملایم کردن این تغییر توپوگرافی عمل کرده و به‌وسیله فرسایش مقطع پرشیب آبراهه در بالادست و رسوب‌گذاری ۳-۵-۳- جایجایی آبراهه‌ها بررسی تغییر مسیرهای احتمالی در گذشته‌های دور و نزدیک با استفاده از بررسی عکس‌های هوایی مسیر و تصاویر ماهواره‌ای درک روشنی از روند تغییرات احتمالی آینده رودخانه ارائه می‌دهد. معمولا آبراهه‌های جابجا شده در عکس‌های هوایی با وضوح مناسبء قابل شناسایی است. بررسی علل تغییر مسیرهای احتمالی نیز یکی از مواردی است که لازم است در بررسی‌های ریخت‌شناسی آبراهه‌ها مد نظر قرار گیرد. از جمله این دلایل می‌توان به موارد زیر اشاره نمود: - تغییر سطح اساس بستر یا مصب رودخانه به دلیل پدیده‌های زمین ساختی ناحیه‌ای یا محلی - افزایش بده رسوب رودخانه در اثر افزایش میزان فرسایش خاک حوضه و یا وقوع حرکات دامنه‌ای در طول مسیر آبراهه - دست‌کاری‌های مصنوعی نظیر برداشت یا ریختن مصالح در بستر طبیعی آبراهه [۲۰] با وجود این که بده و بار رسوبی متغیرهای کلیدی تعیین کننده هندسه آبراهه هستندء ریخت‌شناسی یک آبراهه در هر یک از بازه‌های آن»ء نتیجه‌ای از اندرکنش پیچیده متغیرهای بسیاری می‌باشد. این متغیرها و فعل و انفعالات میان آنها در شکل (۵-۳) نشان داده شده‌اند. بعضی از این متغیرها می‌توانند به صورت داده‌های ورودی مستقل در یک محدوده مشخص آبراهه بررسی شده و برخی دیگر با تاثیرات متقابل یکدیگر را تعدیل کرده و در داخل محدوده مورد بررسی تغییرمی‌کنند. با توجه به شکل (۶-۳) موریساوا" (۱۹۸۵) شش مولفه یا درجه آزادی " ویژه آبراهه را که می‌توانند پاسخ‌گوی هریک از متغیرهای ورودی شامل عرض ابراهه, عمق آبراهه» الگوی جریان» شیب آبراهه زبری و سرعت جریان باشند. مشخص کرد. (ضخامت خم‌ها)» بریده- بریده و یا مستقیم باشد. همچنین زبری ویژگی منعکس‌کننده بافت رسوبی» پوشش گیاهی و یا سایر فاکتورهایی که تمایل به کند کردن جریان دارند. می‌باشد. همان‌طور که در شکل (۶-۳) می‌بینید» با توجه به نظریه موریساوا ۳۳۳1۵0۵۵ -[ ۵ 2 0 0 عع۲عع 1 -3 -------- صفحهٔ بعد -------- اه هیدرولیک ج رسوب در پس تعیین کرد [۸ از آین‌رو ۱ سال ۱۹۵۵ : بازدیدهای م. 2-0-۳ نز : 1 ۳ ۰ با افکنه‌ای داش اثرهای ج زمین ریخت‌ش راهنمای مطالعات رودخانه‌های مه یان» شکل آبراهه در بازه مزبور و بالادست آن و نیز بار رسوبی ورودی به بازه عوامل تعیین کننده ترکیب 7 بار رسوبی ورودی به ۱ - مقدار بار َ واسنحی بار - ترکیب رسوب - ویژگی‌های رسوب ریخت شناسی بازه مشخصی از رودخانه هیه شده است) پا ۱:۲۰۰۰۰ و مقایسه آنها با عکس‌های هوایی جدیدتر تهیه شده و یا تصاویر ماهوار نش جریان‌های با غلظت بالای رسوب بر پویایی ریخت‌شناسی آبراهه‌ها ای رسوب سیلاب‌های واریزه‌ای می‌تواند رفتار متفاوت از جریان با غلظت معمولی رسوب در رودخانه 4 باشد. برخی از این تفاوت‌ها مانند وزن مخصوص, در طبیعت به‌صورت کمی و سایرتفاوت‌هاء تفاوت‌ها: که در مقایسه با جریان آب با غلظت معمولی رسوب وجود دارند [۵۳]. ریان‌های واریزه‌ای بر روی جریان رودخانه‌ها به شرایط جریان آب (بده و عمق جریان و وقوع سیلاب)» ویژگی ر ناسی واریزه‌ها (نظیر فضای بین آنها و اندازه واریزه‌ها) و ویژگی‌های ریخت‌شناسی بستر آبراهه بستگی دارد. 1۷6 و ویژگی‌های وامل مذکور امل ایران در های مخروط |- 4 -------- صفحهٔ بعد -------- فصل سوم- ریخت‌نسناسی رودخانه‌های مخروطافکنه‌ای ۷ معمولا با افزایش بده رودخانه‌هاء اندازه قطعات نهشته شده از واریزه‌ها افزایش می‌یابد. به علاوه بر اندازه رسوبات و ححجم واریزه‌ها با افزایش پهنای رودخانه افزوده می‌شود. دلیل این امر این است که احتمال فرسایش جانبی با پهن‌تر شدن بستر جانبی رودخانه‌ها کاهش می‌یابد و در نتیحه» مخروط‌های واریزه‌ای در کناره دره‌ها فرصت ترسیب می‌یابند. درصورتی که در دره‌های تنگ با دیواره‌های پرشیب که در مواقعی از سال سیلاب‌های بزرگی رخ می‌دهد. مخروطافکنه‌های واریزه‌ای فرصت توسعه پیدا نخواهند کرد. رسوبات واریزه‌ای در رودخانه‌ها می‌توانند به عنوان عامل مقاومت هیدرولیکی جریان» عمل کرده و موجب افزایش عمق جریان شوند و به این ترتیب با افزایش تراز آب در بالادست. روی فرآیندهای فرسایشی, به‌ویژه در بخش‌های بالادست رودخانه تاثیر خواهند داشت. علاوه بر این واریزه‌ها می‌توانند با رسوب‌گذاری در یک طرف رودخانه, شرایط مساعد برای خمیده شدن مسیر جریان رودخانه فراهم ساخته و موجب ایجاد پیجانرود در رودخانه‌ها گردند. در شرایطی که آب‌های جاری در مسیر جریان خود به واریزه‌های انباشته شده برخورد کننده ضمن رها کردن واریزه‌ها از بخش جریان آبء با هر برخورد به مانع» مسیر خود را خمیده‌تر نموده و به فرسایش دیواره‌های مقابل می‌پردازند که این عمل به مرور موجب عریض‌تر شدن دره‌ها می‌گردد. واریزه‌های انباشته شده در وسط دره‌های تنگ کوهستانی» شکل‌های بسترء نظیر چالاب‌ها و پشته‌ها را نیز پدید می‌آورند که این اشکال در طول زمان موقتی هستند و می‌توانند با وقوع یک سیل بزرگ از بخش‌های بالادست و میانی دره‌ها برداشته و در بخش‌های پایین‌دست نهشته شوند. حضور تخته سنگ‌ها و قلوه سنگ‌های نسبتا بزرگ در پای مخروطافکنه‌های واریزه‌ای و یا در کناره آنها در دراز مدت» می‌تواند ویژگی‌های مخروطافکنه واریزه‌ای و دره‌ها را تغییر دهد. قلوه‌سنگ‌های بزرگ در پای مخروطافکنه‌های واریزه‌ای» حداقل دو تاثیر عمده بر روی پویایی رودخانه‌های منطقه دارند. اول این که به عنوان عناصر ناهموار بزرگ در طول جریان رودخانه عمل می‌کنند و ضریب زبری را افزایش می‌دهند. دوم این که تخته سنگ‌های بزرگ در پای مخروطافکنه‌های واریزه‌ای» رسوبات رها شده از بالا دست دره‌ها را در طول مسیر به دام می‌اندازند و به مرورء آنها را پایدار می‌سازند و در پشت خودء پشته‌هایی متشکل از واریزه‌ها را تشکیل می‌دهند. این پشته‌ها در داخل دره‌ها به عاملی برای جابجایی جانبی جریان رودخانه و انحراف جریان به طرف دیواره دیگر دره و در نتیجه سایش آن تبدیل می‌گردند. ممکن است جریان واریزه‌ای با ادامه عمل فرسایش در پای دیواره‌ی رودخانه» ریزش دیواره را نیز موجب شود [۱۱]. کاهش شیب بستر رودخانه بر روی مخروطافکنه انرژی جریان رودخانه را کاهش داده و ظرفیت حمل رسوبات را به شدت کم می‌کندء در نتیجه رسوب‌گذاری شدید و پرشدن آبراهه اصلی رودخانه را در پی دارد که این عامل موجب طغیان رودخانه شده و سطح وسیعی از زمین‌های اطراف رودخانه در پهنه سیلابی قرار می‌گیرند [ ۶ 1-۳- تاثیر سازه‌های متقاطع بر ریخت‌سناسی آبراهه‌ها با توجه به حجم بالای رسوب انتقالی به خصوص در مواقع رخداد جریان‌های با غلظت بالای رسوب (به فصل دوم رجوع شود) و نیز شدت و سرعت وقوع چنین جریان‌های سیلابی در مخروطافکنه‌هاء مطالعه و بررسی دقیق آثار هر یک از این اقدامات و برنامه‌ریزی انجام و بهره‌برداری بهینه از این‌گونه سازه‌هاء به خصوص سدهای مخزنی در راستای کاهش پیامدهای نامطلوب ریخت‌شناسی» امری ضروری می‌باشد. -------- صفحهٔ بعد -------- 5۸ راهنمای مطالعات رودخانه‌های مخروطافکنه‌ای ریخت‌شناسی آبراهه‌های مخروطافکنه‌ای دارند. احداث پل‌هاء حتی الامکان در نزدیکی تارک که از پایدارترین نواحی مخروطافکنه به شمار می‌رود» باید صورت گیرد. بالادست پل تجمع یافته و با بالا بردن سطح آب در دوره زمانی چند ساله و سرانجام با انسداد بخشی از آبگذر زیر پل تاثیر قابل - احداث سازه‌های متقاطع رودخانه‌ای در نزدیک تارک مخروطافکنه, در جایی که غالبا یک آبراهه واحد وجود دارد. - طراحی دهانه پل به‌طوری که قسمت اعظم عرض مخروطافکنه (عمود بر جریان) را در بر بگیرد. حل دوم نیز به‌طور غیرقابل پذیرشی» پرهزینه گردد. لذا در این‌گونه موارد راه‌حل سومی به شرح زیر پیشنهاد می‌شود: راه حل سوم این است که سازه متقاطع را بر روی مخروطافکنه, در مناطق میانی و یا مناطق با آورد آب و رسوب پایین‌تر با بازشدگی‌های پل و یا کالورت مجزا از هم و با در نظر گرفتن عوامل هیدرولیکی و زیست محیطی موثر بر مخروطافکنه, احداث کنیم. در این زمینه پیشنهاداتی به شرح زیر جهت احداث سازه‌های متقاطع در مخروطافکنه‌ها توصیه می‌شوند: * شرایط جریان و انتقال رسوبات در آبراهه اصلی رودخانه بررسی شود. * پتانسیل رسوب‌گذاری یا فرسایش در بازه‌های مختلف رودخانه بررسی گردد. * به منظور فراهم سازی امکان مقایسه شرایط آبراهه در زمان‌های آتی» نیمرخ طولی و مقاطع عرضی مخروطافکنه با پذیر و مقرون به صرفه نمی‌باشد. لذا بهترین محل جهت احداث سدهای مخزنی در محل تارک مخروطافکنه بوده و با توجه به حجم -------- صفحهٔ بعد -------- فصل سوم- ریخت‌نسناسی رودخانه‌های مخروطافکنه‌ای اج از رسوب را از سد خارج کرده و این جریان برای جبران کمبود رسوب خود و رسیدن به ظرفیت انتقال, نه تنها مانند الگوی رودخانه‌های مخروطافکنه‌ای, رسوب‌گذاری نکرده بلکه فرسایش و افت عمومی تراز بستر آبراهه را در پایین‌دست به همراه دارد [۲۰]. با توجه به سیل‌خیز بودن محیط‌های مخروطافکنه‌ای و نیز فرسایش‌پذیری بالای دیواره آبراهه‌هاء در صورت احداث آیشکن در کناره‌های رودخانه‌های مخروطافکنه‌ای, مقطع طبیعی جریان تنگ شده و مسیرجریان ناپایدار می‌شود و آبراهه مسیر جدید را در پی می‌گیرد. به این ترتیب» سازه آبشکن غیرفعال شده و بدون استفاده می‌گردد. لذا با توجه به ناپایداری آبراهه‌ها در مخروطافکنه‌ها و نیز تاثیر آبشکن‌ها بر الگوی رفتاری سامانه رودخانه, احداث چنین سازه‌هایی بر روی مخروطافکنه توصیه نمی‌شود. به‌طور کلی اگر اقدامات ساماندهی رودخانه مورد استفاده قرار می‌گیرندء باید این سازه‌ها را به قدر کافی در بالا دست امتداد داد تا از سرریز سریع جریان جلوگیری کرد و یا این که این سازه‌ها آنقدر مستحکم باید باشند که در مقابل جریان‌های با سرعت بالایی که غالبا در مخروطافکنه رخ می‌دهند. مقاومت نمایند [۸۹]. یکی از سازه‌های مدیریت سیلاب بر روی مخروطافکنه, همان‌طور که در شکل (۷-۳) دیده می‌شود. از یک دیواره انحراشی که جریان را از منطقه مورد حفاظت دور می‌کند» تشکیل شده است. در محل ورودی وقتی که جریان در ابتدا با سازه مواجه می‌شود شیب کانال از پرشیب به کم شیب تغییر یافته و نیز وقتی‌که جریان از پایین‌دست سازه خارج می‌شود شیب جریان از کم شیب به پرشیب تغییر می‌کند. چنین تغییری موجب رسوب‌گذاری در محل برخورد جریان با دیواره انحرافی شده و فرسایش در نقطه خروج جریان از سازه» ایجاد می‌کند [۶۴]. شکل ۷-۳- محل قرارگیری سازه انحراف سیلاب (۸-۲) این رابطه مدل ساده زیر را در ارزیابی این پارامترهاء به‌دست می‌دهد: (۲-۳) تا و 11101 8 -------- صفحهٔ بعد -------- 5 شیب طولی بازه ۱ برحسب درصد طول افقی رسوب‌گذاری یا فرسایش برحسب متر ۲ لس با 2 ۲۳ تس ۱ ۳ ‌ ۱ ۱ ۳ 0 و 7 ۱ .ْ ۰ ۵ سط ۱ 5 2 ده ۷ ۲ »1۲ »2 .۱ یر ی ‌ ی ِ سس شکل ۸-۳- نمایش شماتیک متغیرهای مورد استفاده در رابطه (۲-۳) در شکل (۸-۳) عوامل رابطه(۲-۳) ارائه شده است. ,ولو دول« به ترتیب ارتفاع نقطه شروع و پایان محدوده رسوب‌گذاری یا فرسایش در اثر سازه بوده و برلا ارتفاع در محل سازه» پیش از رخداد فرسایشی یا رسوب‌گذاری می‌باشد [۶۴]. -------- صفحهٔ بعد -------- هیدر ولیک حریان در فصل ۴ مخر وطافکنه -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم- هیدرولیک جریان در مخروطافکنه ۰۳ ۱-2- کلیات مخروطافکنه‌ها در مناطقی توسعه پیدا می‌کنند که جریان‌های رودخانه‌ای یا واریزه‌ای از بازه‌های پر شیب با بسترهای باریک و نسبتا مستقیم به مناطق کم شیب با ظرفیت حمل رسوب کم تخلیه می‌شوند [۶۵]. در مخروطافکنه‌ها عمق رودخانه از چند دهم متر تا چند متر متغیر است. در ساده‌ترین حالت, هندسه مخروطافکنه به صورت یک مخروط ساده و یک تارک می‌باشد که در آن جریان آب مسیری تقریبا شعاعی را به سمت پایین‌دست مخروطافکنه طی می‌نماید. شکل (۱-۴) شمایی از یک مخروطافکنه ساده با یک تارک و بدون تعمیق شدگی آبراهه‌ها را نشان می‌دهد. همان‌طور که در این شکل ملاحظه می‌شود خطوط میزان مخروطافکنه دارای جریان آب یا واریزه نبوده‌اند به صورت خطوط بریده بریده و مناطقی که از تارک منشا گرفته و اخیرا جریان آب را منتقل نموده‌اند به صورت خطوط پر و سینوسی مشاهده می‌شوند [۵۶]. شکل ۱-2۶- شمایی از یک مخروطافکنه ساده با یک تارک و بدون تعمیق شدگی و شکاف تمامی نیمرخ‌های عرضی مخروطافکنه‌ها غالبا محدب هستند و به دلیل شکل متمایزی که دارند به آسانی قابل تشخیص می‌باشند. البته در مناطقی که چند تارک منشای تشکیل مخروطافکنه هستند و یا در مناطقی که رسوب‌گذاری در طول دره تحت تاثیر تعریض تدریجی و یا کاهش شیب باشد. وضوح شکل مخروطافکنه دیگر وجود نخواهد داشت و تشخیص کمی مشکل می‌شود. رسوبات در سطح مخروطافکنه عمدتا توسط جریان رودخانه‌ای (جریان آبراهه‌ای و جریان ورقه‌ای) و جریان واریزه‌ای منتقل می‌شوند. توجه به این مساله حایز اهمیت است که در مخروطافکنه بین جریان آبراهه‌ای و جریان ورقه‌ای مرز مشخصی وجود ندارد با این وجود جریان آبراهه‌ای شامل آن بخش از جریان رودخانه است که در آبراهه اصلی رودخانه جریان دارد ولی جریان ورقه‌ای عمدتا در سیلابدشت جریان می‌یاید. مشاهدات و بررسی های صحرایی نشان داده‌اند که بین شدت فرآیند رسوب‌گذاری و تشکیل مخروطافکنه ارتباط مستقیم وجود داردء به‌طوری که ریخت‌شناسی برخی از مخروطافکنه‌ها به دلیل شرایط آب و هوایی خاصی که دارند. دائما در حال تغییر است درصورتی که برخی دیگر از مخروطافکنه‌ها توسعه بطئی و کند دارند و تغییرات آب و هوا در قرون اخیر موجب تعمیق و تثبیت بستر رودخانه‌ها شده است [۵۶]. -------- صفحهٔ بعد -------- 5د راهنمای مطالعات رودخانه‌های مخ روطافکنه‌ای چون جریان‌های واریزه‌ای و جریان‌های معمولی از نظر فرآیندهای رسوبی و ریخت‌شناسی کاملا متفاوت می‌باشند. برای پیش‌بینی واریزه‌ای تمایز قایل شد. بنابراین ابتدا مشخصات مخروطافکنه‌های رودخانه‌ای» واریزه‌ای و مرکب به اختصار آورده شده است [۵۶]. ۱-۲-2 مخروطافکنه‌های جریان رودخانه‌ای ! خلاف سیلابدشت‌ها علاوه بر خطر سیلاب, خطر فرسایش و رسوب نیز وجود دارد. فرآیندهای رسوبی تاثیر آنی بر روی زمان وقوع هنگام وقوع سیلاب این رسوبات به دلیل سست بودن, فرسایش یافته موجب تغییر جهت جریان می‌شوند. در برخی از مخروطافکنه‌های جریان رودخانه‌ای, تداوم سیلاب به مدت چند ساعت یا روز موجب فرسایش رسوبات و در نتیجه تعریض رودخانه می‌شود. درحالی که در برخی دیگر از مخروط افکنه‌هاء پشته‌های رسوبی موجب جابجا شدن مسیر رودخانه و ایحاد تحدب در دیواره به مقدار چندین مشتر می‌شوند. بدین ترتیب با آبشستگی و رسوب پی در پی در بستر رودخانه ظرفیت انتقال جریان در طی سیلاب‌ها تغییر می‌کند [۵۶] به دلیل کاهش ابعاد آبراهه در اثر فرآیند رسوب‌گذاری در دراز مدتء در هنگام بروز سیلاب جریان ساحلی ایجاد می‌شود و بدین ترتیب جریان کم عمق کانالیزه نشده به‌طور تقریبا یکنواخت سطح گسترده‌ای را تحت پوشش قرار می‌دهد (جریان ورقه‌ای) . در می‌شود. جریان گل‌آلود سیلاب سطحی حتی در صورتی که سرعت و عمق آن کم باشد. می‌تواند خسارات فراوانی به بار آورد [۵۶]. هنگامی که در مخروطافکنه‌ها بار رسوبی جریان کاهش و در نتیجه ظرفیت حمل رسوب افزایش یابد فرآیند کنش جایگزین فرآیند رسوب‌گذاری می‌شود. بنابراین با کف کنی بسترء جریان آب در آبراهه در سطحی پایین از سطوح مجاور خود قرار می‌گیرد و بدین ترتیب پدیده جدا شدن زمین رخ می‌دهد. بدین ترتیب این آبراهه‌ها عمیق شده و عمده جریان را از خود عبور می‌دهند. به‌طوری که یک با تعداد کمی آبراهه, جریان را به سمت پاشنه مخروطافکنه هدایت می‌کنند. در اثر وقوع پدیده جداشدگی" در هنگام وقوع سیلاب با انجام پدیده آبشستگی, مسیر جریان جدید ایحاد شده و آب از مسیر اصلی خود فرار می‌کند. این فرآیند ممکن است با تخریب ناگهانی دیواره‌ها و با سرریز تدریجی جریان سیلاب شروع شود. بدین ترتیب به دلیل تحدب مقطع مخروطافکنه جریان آب به مناطق با شیب تندتر رسیده و با کف کنی مسیر جدیدی را ایجاد می‌نماید. در کل تشخیص مقاطع ضعیف و مستعد جدا شدگی رودخانه امری دشوار بوده و به خصوص زمانی که جریان منحرف می‌شود و دارای ظرفیت حمل کم و قدرت کنش بالا" می‌باشد. به‌راحتی نمی‌توان مسیر جدید جریان را پیش‌بینی کرد و با بررسی‌های صحرایی و یا با مدل‌های ریاضی انتقال رسوب غیر ممکن است در طول چند دهه بتوان محل رسوب‌گذاری در بستر رودخانه‌ها و فرسایش دیواره‌هایی را که ممکن است باعث جداشدگی جریان شوند را پیش‌بینی نمود [ ۵۶]. 5 ب5)۳۵1][0۷- | 2-5۳۵6 40 3-0 -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم- هیدرولیک جریان در مخروطافکنه .2 ۳-۲-2 مخروطافکنه‌های جریان واریزه‌ای ! مخروط افکنه‌های جریان واریزه‌ای به مخروط افکنه‌هایی گفته می‌شود که در تتیجه جریان واریزه‌ای " ابحاد می‌شوند. خصوصیات جریان گلی وأریزه مشخص کننده وضعیت رسوب گذاری و ریخت‌شناسی نهایی مخروط افکنه می‌باشد. این مشخصات بستگی به بزرگی جریان و خصوصیات جریان واریزه (نسبت رسوب به آب و مقدار رس) دارد [۵۶] پیش‌بینی مقدار و فراوانی جریان واریزه‌ای با توجه به عدم ثبت کافی جریان‌های واریزه‌ای در ایستگاه‌های اندازه‌گیری از پیش‌بینی سیلاب‌های معمولی مشکل‌تر می‌باشد. در یک روش معمول, برای تعیین سیلاب واریزه‌ای از بده اوج جریان آب با یک درصد احتمال وقوع استفاده می‌شود به‌طوری که حجم اوج سیلاب را با توجه به نسبت رسوب به آب افزایش می‌دهند تا جریان واریزه‌ای اخیر را تخمین بزنند. ممکن است برای جریان‌های با غلظت رسوب بالا که در اثر فرآیندهای هیدرولیکی به وجود می‌آیند جواب معقولی ارائه دهد ولی این نتایج را نمی‌توان برای جریان‌های واریزه‌ای که ناشی از فرایندهای هیدرولیکی نیستند و در واقع ناشی از گسیختگی جرمی می‌باشند. به کار برد. ذوب برف» برای پدیده جریان واریزه‌ای منطقی نمی باشد چون با بروز جریان واریزه‌ای منبع رسوبی مولد آن از محل حذف می‌شود و رویداد یک جریان واریزه‌ای در یک سال باعث کاهش منبع رسوبی مولد آن و در نتیجه کاهش احتمال وقوع جریان واریزه‌ای در سال‌های بعد مشاهداتی همراه با آنالیز احتمالاتی عوامل ایجاد پدیده گسیختگی جرمی (بارش یا ذوب برف) برای برآورد ریسک جریان واریزه‌ای در تارک استفاده می‌شوند. برآورد سیلاب واریزه‌ای بسیار زمانبر می‌باشد چون به منظور برآورد مقدار جریان واریزه‌ای محتمل نیاز به اطلاعات حجم در بالادست مخروط افکنه‌های واریزه‌ای آبراهه‌ها اغلب بدون انشعاب هستند و پدیده‌های جابجایی و جریان ساحلی در آزها یب ندرت رخ می‌دهد اما در پایین‌دست مخروطافکنه با کاهش شیب و کاهش ظرفیت حمل آبراهه جریان ساحلی ایجاد می‌شود. در مخروطافکنه‌های با ضخامت زیاد قلوه سنگ. به دلیل عدم قطعیت خصوصیات و مقدار جریان‌های واریزه‌ای بعدی پدیده جدا شدگی جریان واریزه‌ای به سختی قابل پیش‌بینی است. علایم تشخیص احتمال وقوع پدیده جداشدگی جریان‌های واریزه‌ای به قرار زیر می‌باشد. - وجود رسوبات مستعد خطر روانگرایی به‌طوری‌که با وقوع اوج جریان» جریان واریزه‌ای بیش‌تر از ظرفیت انتقال آبراهه می‌شود. - دیواره‌های رودخانه در نزدیکی تارک یا در محاورت مکان‌های مسدود شده در بستر اصلی رودخانه نسبتا کوتاه هستند. 5 ۳10۷۷ 160۳۵ -[ ۳- جریان واریزه‌ای به حر کت بسیار سریع خرده‌های سنگ و خاک اطلاق می‌شود که طی آن گیاهان و مصالح سست خاکی و سنگی در امنداد یک سطح 3- 3/12۵ ۵ -------- صفحهٔ بعد -------- 7 راهنمای مطالعات رودخانه‌های مخروطافکنه‌ای - سطح مخروطافکنه در مناطق با احتمال وقوع پدیده جداشدگی دارای توپوگرافی خاصی هستند. برای تعیین پتانسیل جریان ساحلی واریزه و پخش آن باید ظرفیت انتقال مقاطع مختلف بستر را برای جریان‌های واریزه‌ای پایین‌دست مخروطافکنه تعیین نمود. لازم به دکر است که خصوصیات جریان رسوبات واریزه‌ای در تعیین ظرفیت انتقال بستر رودخانه نقش مهمی دارد. در مناطق پایین‌دست مخروطافکنه‌های جریان واریزه‌ای جریان ورقه‌ای به‌طور گسترده در سطح مخروطافکنه پخش می‌شود [ ۵۶]. ۳-۲-۶ مخروطافکنه‌های مرکب مخروطافکنه‌های مرکب هم تحت تاثیر جریان رودخانه‌ای و هم جریان واریزه‌ای قرار دارند. اهمیت نسبی هر یک از این جریان‌ها در مخروطافکنه‌ها بستگی به موقعیت مخروطافکنه, رویدادها و تغییرات اقلیمی و تجمع آرام واریزه‌ها بعد از یک دوره فعالیت جریان واریزه‌ای دارد [۵۶]. به‌طور کلی, غالبا جریان واریزه‌ای در بالا دست مخروطافکنه‌های مرکب رخ می‌دهد و ممکن است از پهنه دارای جریان رودخانه‌ای نیز عبور کند. مساله مهم برای پیش‌بینی خطر سیلاب در مخروطافکنه‌های متاثر از جریان واریزه‌ای این است که به هم خوردن سامانه‌ی آبراهه‌ای توسط جریان واریزه‌ای می‌تواند موجب تغییر دراز مدت خصوصیات سیل در مرز مخروطافکنه شود. به علاوه بعد از این که جریان واریزه‌ای حجم زیادی از رسوبات را در بالاا دست مخروطافکنه ته نشین نمودء جریان رودخانه‌ای در وقایع بعدی ممکن است با پخش رسوبات در پایین‌دست موجب ناپایداری و رسوب‌گذاری در آبراهه و در نتیجه کاهش ظرفیت انتقال جریان شود [1۵۶] ۳-۶- طبقه‌بندی انواع جریان‌ها در مخروطافکنه‌ها مطالعه انواع جریان در مخروطافکنه‌ها از اهمیت زیادی برخوردار است زیرا برای مدل‌سازی جریان و تعیین آن در بخش‌های مختلف مخروطافکنه و پهنه‌بندی سیل و تعیین حریم بستر در مخروطافکنه‌ها در ابتدا باید نوع و خصوصیات هیدرولیکی جریان مشخص گردد. در شکل (۲-۴) نقشه‌ای ارائه شده است که جریان‌های مذکور را به‌طور شماتیک نشان می‌دهد. در این شکل ناحیه ۸ از بالا دست واریزه و رواناب دریافت نمی‌کند و سطح قدیمی و پایدار مخروطافکنه (غیرفعال) می‌باشد. ناحیه 13 مانند ناحیه ۸ پایدار است منتها ارتفاع آن کم‌تر از ناحیه ۸ است و به علاوه در اثر بسته شدن مسیر جریان توسط رسوب و واریزه» سیلاب در آن رخ نمی‌دهد. نواحی ن) و (] به ترتیب پهنه‌های رسوب سنگ و خاک توسط جریان واریزه‌ای می‌باشند. در ناحیه ۳ جریان‌های منشعب وجود دارد به‌طوری که در آزها پدیده‌های آبشستگی, رسوب‌گذاری, جابجایی یا جداشدگی در طول سیلاب‌های اخیر مشاهده نشده و می‌توانند همه یا بخش اعظم سیلاب حاصل از معادلات انتقال سیل را از خود عبور دهند. در ناحیه ۲ جریان به صورت ورقه‌ای می‌باشد. در ناحیه 7) پدیده جابجایی رودخانه رخ می‌دهد و رفتار آتی این پهنه قابل پیش‌بینی نیست. ناحیه آ] تحت تاثیر ناحیه 0 قرار گرفته و پدیده‌های جریان ساحلی"ء جابجایی آبراهه و جدا شدن در آن ایجاد می‌شود [۵۶]. ۱- 11000108 ۵۵۴ 0۷۵۳ جریان مازاد بر ظرفیت طبیعی رودخانه که در شرایط سیلابی در سیلابدشت مجاور رودخانه جاری می‌شود. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم- هیدرولیک جریان در مخروطافکنه ۷ کوهستان ۳ 3۸ / ۵ شکل ۲-۶- مثالی از شکل‌های مختلف جریان آب و رسوب جریان در مخروطافکنه‌های آبرفتی به صورت جریان مستقیم (شامل جریان آبراهه‌ای و جریان شریانی)» جریان ورقه‌ای و جریان واریزه‌ای می‌باشد. مشخصات هر یک از این جریان‌ها در ادامه آورده شده است. در شکل (۳-۴) محدوده تحت پوشش انواع جریان در پهنه جریان ورقه‌ای ‏ پهنه جریان شریانی پهنه جریان آبراهه‌ای ‏ تارک مخروط افکنه شکل ۳-۶- محدوده تحت پوشش انواع جریان در مخروطافکنه‌های آبرفتی [ 3۷] -------- صفحهٔ بعد -------- ۸ راهنمای مطالعات رودخانه‌های مخ روطافکنه‌ای ۱-۳-2- جریان مستفیم جریان مستقیم شامل آبراهه‌های عمیق تثبیت شده با شبکه‌ای از آبراهه‌ها می‌باشد که عموما در بخش‌های غیرفعال مخروطافکنه آبرفتی قرار دارند. جریان در تارک مخروطافکنه پایدار است و به سمت پایین‌دست ناپایدار می‌شود. البته کنش بستر آبراهه با تغییر شرایط هیدرولیکی در پایین‌دست مخروطافکنه می‌تواند موجب پایدار شدن کانال‌های ناپایدار شود. به علاوه ممکن است اقدامات انسانی مثل اصلاح بستر آبراهه‌ها (به‌طور مستقیم) یا تغییر کاربری اراضی (به‌طور غیرمستقیم) موجب پایدار شدن ۱-۱-۳-۶- جریان آبراهه‌ای این آبراهه‌های پایدار درنواحی فعال مخروطافکنه‌ها و عموما در نزدیکی تارک مخروطافکنه قرار گرفته‌اند. رفتار هیدرولیکی این آبراهه‌ها مشابه آبراهه‌های معمولی می‌باشد و می‌توان رفتار هیدرولیکی جریان آب و رسوب را با روش‌های یک بعدی شبیه‌سازی نمود [۵۶] ۳-۱-۳-2- جریان شریانی فرآیندهای فرسایش و رسوب در کف وکناره بستر و پدیده‌های مهاجرت و جداشدگی و تشکیل بسترهای جدید می‌باشند. این جریان معمولا" روی بسترهای شنی و ماسه‌ای کم عمق ایجاد می‌شود و بسترهای تازه شکل گرفته معمولا دارای پوشش گیاهی کم‌تری ۳-۳-۶- جریان ورقه‌ای طبق تعریف» جریان بسیار کم عمق و پخش شده در عرض» جریان ورقه‌ای نامیده می‌شود [۷۱]. این جریان در پایین‌دست مخروطافکنه با عمق کم و کناره‌های نامشخص آبراهه ایجاد می‌شود. در این مناطق جریان آب و رسوب به صورت ورقه‌ای پخش شده و بستر رودخانه آن را محدود نمی‌کند. جریان ورقه‌ای ممکن است در قسمت‌هایی که جریان آب از آبراهه جدا شده و نمی‌تواند آبراهه جدیدی تشکیل دهد و یا در پایین‌دست مخروطافکنه که با کم شدن شیب و پیوستن چند آبراهه کم عمق به هم دیگر ظرفیت انتقال آبراهه کاهش می‌یابد.ء ایجاد شود. چون در این مناطق رسوبات ریزدانه و آب کم عمق می‌باشد در طی بارش‌های طولانی مدت بستر مخروطافکنه اشباع شده» بنابراین به هنگام ورود جریان آب از بالادست. بروز جریان ساحلی موجب ایجاد جریان ورقه‌ای می‌شود. رسوبات ریزدانه به این دلیل در ایجاد جریان ورقه‌ای موثر هستند که مواد رسی موجود در آنها در اثر رطوبت متورم شده و در ابتدای رویداد بارش سطح مخروطافکنه غیر قابل نفود می‌شود. با توجه به این که این نوع جریان قادر است حجم زیادی از رسوب را توسط آب کم عمق در طول مسیر پیش‌بینی نشده جابه جا کند. به عنوان جریان سیلابی در مخروطافکنه دسته بندی می‌شود. معمولا این جریان وارد یک شبکه زهکشی می‌شود اما گاهی قبل از رسیدن به زهکش, مستهلک می‌شود. این جریان در سطوح توپوگرافی کم شیب و فاقد سامانه‌ی زهکشی مناسب به وقوع می‌پیوندد. جهت جریان ورقه‌ای غالبا غیر قابل پیش‌بینی است بنابراین به هنگام بررسی خطر سیل‌گیری باید همه نواحی که ممکن است تحت تاثیر جریان ورقه‌ای قرار گیرند را از نظر خطر یکسان فرض نمود [۵۶]. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم- هیدرولیک جریان در مخروطافکنه ۹ ۳-۳-۶- جریان واریزه‌ای جریان واریزه‌ای ترکیبی از آب» رسوب (شامل قلوه سنگ» سنگ» شنء سیلت و رس) مواد آلی و سار مواد واریزه‌ای است که گل روان شبیه به بتن مرطوب را ایجاد می‌نماید. به‌طور قراردادی جریان‌های گلی که غلظت رسوب آنها از نظر وزنی ۴۰ تا ۸۰ درصد (از نظر ححمی ۲۰-۶۰ درصد) باشد جریان‌های با غلظت بالا نامیده می‌شوند. این جریان یا در اثر فرسایش آبراهه یا دامنه در طول رویداد بارش و یا مستقیما از ریزش واریزه ایجاد می‌شود. ابعاد و فراوانی جریان واریزه‌ای ناشی از رواناب بارش» بستگی به مقدار مواد سست فرسایش‌پذیرء بزرگی و فراوانی رویداد بارش» تراکم و نوع پوشش گیاهی و ظرفیت رطوبتی خاک دارد. جریان واریزه‌ای ممکن است موجب رسوب‌گذاری مقدار زیادی واریزه در آبراهه و در نتیجه کاهش ظرفیت انتقال آن و پخش آب در سطح گسترده‌ای در خصوصیات این جریان با جریان‌های ورقه‌ای و مستقیم متفاوت می‌باشد. تشخیص بخش‌هایی از مخروطافکنه که جریان واریزه‌ای رخ می‌دهد نیاز به آزمایش رسوبات جریان گذشته دارد. تشخیص رسوبات جریان واریزه‌ای از سایر رسوبات موجود در مخروطافکنه با استفاده از تفاوت‌های شکل ظاهری رسوبات, پستی و بلندی‌های آن» چینه‌شناسی و جدا شوندگی رسوبات صورت می‌گیرد [1۵۶] چگالی (۱/۸ تا ۲ برابر چگالی آب) و لزجت (تقریبا ۱۰۰۰۰ برابر لزجت آب) جریان واریزه‌ای زیاد می‌باشد و همچنین سرعت آن نیز (۳ تا ۱۰ متر بر ثانیه) زیاد می‌باشد. این جریان‌ها قادر هستند تخته سنگ‌هاء قطعه چوب‌های بزرگ» اتومبیل‌ها و... را حمل نموده و بدین ترتیب موجب انسداد معابرء انحراف جریان و بروز خسارت گردند. مواد حمل شده توسط جریان‌های واریزه‌ای در سطح مخروطافکنه باقی می‌مانند و پاک کردن بستر آبراهه و مناطق شهری از آثار آنها بسیار پر هزینه می‌باشد. سرعت جریان‌های واریزه‌ای بستگی به مشخصات هندسی و شیب آبراهه و میزان غلظت و نوع رسوبات دارد. هر چه سرعت جریان آب بیش‌تر باشد جریان آشفته‌تر است اما در جریان واریزه‌ای افزایش غلظت رسوبات باعث کاهش سرعت و در نتیجه کاهش آشفتگی جریان می‌شود [۵۶] 2-2 تعیین ضریب زبری هیدرولیکی جریان برای تعیین ضریب زبری عوامل موثر در کاهش انرژی ناشی از اصطکاک بستر و آب در نظر گرفته می‌شود. عوامل موثر در تعیین ضریب زبری جریان و نحوه تعیین آن در راهنمای تعیین ضریب زبری هیدرولیکی رودخانه‌ها (نشریه شماره ۳۳۱ طرح تهیه ضوابط و معیارهای فنی صنعت آب کشور - وزارت نیرو) آورده شده است [۱۹]. در تعیین ضریب زبری باید به این مساله توجه داشت که علاوه بر جریان مستقیم در مخروطافکنه‌های آبرفتی» جریان‌های ورقه‌ای و واریزه‌ای نیز وجود دارد. در جریان ورقه ای مقدار زبری ناشی از شعاع هیدرولیکی جریان افزایش می‌یابد [ 1۹۴ ۵-2- هیدرولیک جریان در خصوص ویژگی‌های هیدرولیکی جریان آب و رسوب در مخروطافکنه‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره نمود. - عدم قطعیت مسیر جریان در مخروطافکنه - ته نشست ناگهانی رسوبات - فرسایش شدید و ناگهانی دیواره‌های رودخانه -------- صفحهٔ بعد -------- 7 راهنمای مطالعات رودخانه‌های مخروطافکنه‌ای - رها شدن ناگهانی رسوبات در هنگام وقوع جریان واریزه‌ای - وجود انرژی کافی برای انتقال رسوبات درشت در جریان‌های کم عمق - عدم محدودیت توپوگرافی در سطح مخروطافکنه و احتمال ایجاد اشکال غیرقابل پیش‌بینی در آن مدل‌سازی ریاضی رودخانه‌ها برمبنای حل عددی معادلات دیفرانسیل حاکم بر جریان استوار است. پایه‌گذاری این تکنیک در قرن نوزدهم توسط سنت و نانت و بوسینک با تنظیم معادله جریان غیردائم انجام شد. در واقع مفاهیم تئوری مهم در نیمه اول قرن اخیر بسط یافته است. البته کاربرد مهندسی این مفاهیم در رودخانه‌های طبیعی پس از پیدایش کامپیوترها (۱۹۵۲-۱۹۵۳ میلادی) آغاز شده است [ ۵۲]. مطالعه هیدرولیک جریان در مخروطافکنه‌های آبرفتی به دلیل این که این مناطق دارای توسعه سریع هستند و شهرهای مهمی مانند تهران» گرمسار و... بر روی آنها تشکیل شده و به علاوه آب زیرزمینی موجود در لایه‌های زمین‌شناسی مخروطافکنه‌ها منابع مناسبی برای آب آشامیدنی هستند دارای اهمیت می‌باشد [۶۴]. با توجه به خصوصیات مخروطافکنه‌ها هیدرولیک جریان در آنها در چهار بخش هیدرولیک جریان آبراهه‌ای, شریانی» ورقه‌ای و جریان با غلظت بالای رسوب شرح داده می‌شود. ۱-۵-2- هیدرولیک جریان آبراهه‌ای برای محاسبات هیدرولیک جریان آبراهه‌ای از روابط ارائه شده مربوط به تحلیل یک بعدی جریان استفاده می‌شود. ۳-۵-2- هیدرولیک جریان در رودخانه‌های شریانی چنانچه جریان اصلی جداشدگی‌های افقی در طول یک ردیف داشته باشدء آنگاه حرکت خطوط جریان متوسط به صورت پیچشی شده و در سطح بستر پشته‌ها در یک ردیف قرار می‌گیرند. بدین ترتیب جریان اصلی با حرکت موجی خود شکل کناره‌های بستر را تغییر می‌دهد بدین ترتیب بزرگی خم آبراهه اصلی به‌طور پیوسته افزایش می‌یابد. افزایش خم آبراهه موجب افزایش طول و در نتیجه کاهش شیب آبراهه و سرعت جریان می‌شود. اگر تعداد جداشدگی‌های افقی اصلی دو یا بیش‌تر باشد تعداد پشته‌های افقی نیز دو یا بیش‌تر می‌شود. در ساده‌ترین وضعیت فرض می‌کنیم که جدا شدگی افقی جریان دو تا می‌باشد. بدین ترتیب آبراهه اصلی توسط پشته‌ها مسدود می‌شود و کناره‌های آن تغییر شکل می‌دهند. بدین ترتیب عرض جریان به‌طور پیوسته افزایش و عمق آن کاهش می‌یابد و پشته‌ها همچون جزیره ظاهر می‌شوند و فواصل بین این جزایر نیز لجنی می‌شود و یک آبراهه اصلی به 8 آبراهه تقسیم می‌شود. توسعه انشعابات در جهت جریان عمومی * (در هر زمان ثابت) یکسان است. در سطح آبرفت. آبراهه شروع به سرریز کردن می‌کند به‌طوری‌که عرض آن افزایش و عمق آن در طول محور افقی کاهش می‌یاید [۶۰]. چنانچه و6 و 5 را به ترتیب ارتفاع زبری و شیب سطح آبرفت در نظر بگیریم می‌توانیم فرض کنیم که بده جریان در هر یک از آبراهه‌ها به مقدار 0/0-,0 و مقدار 5 و ی در همه این آبراهه‌ها یکسان می‌باشد. معادله سرعت در آبراهه‌های عریض به صورت زیر محاسبه می‌شود. (۱-۴) - ۷ که در این رابطه: ۷ سرعت متوسط جریان (بر حسب 1/5) ضریب جریان شزی (بدون بعد) -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم- هیدرولیک جریان در مخروطافکنه 7۱ 5 شیب بستر (بدون بعد) 1[ عمق جریان (بر حسب 1) می‌باشد. ضریب جریان شزی از رابطه زیر به‌دست می‌آید. 1 6 (۲-۴) اس <ل 1 برای آبراهه‌های متوالی 13 و | +11 و با استفاده از رابطه (۲-۴) خواهیم داشت: ۱ ۷ (۳-۴) (۱>برای هرط) اعملا اب 8۶۱ 1 :۷ که در این رابطه: عکا: ارتفاع زبری درات سطح بستر برحسب متر ارتفاع جریان (بر حسب) این رابطه نشان می‌دهد افزایش پیوسته ۱ همراه با کاهش تصاعدی | موجب کاهش ۷ می‌شود [۶۰|. مطابق با دستورالعمل ۳:۸۸ (۱۹۸۵) مقدار عمق جریان در نقطه انشعاب رودخانه در مخروطافکنه با انجام آزمون و خطا توسط رابطه زیر محاسبه می‌شود. (۴-۴) ریم کی ۱2 (0.001426)0 اج 0(036) ۱3 (۱0.0917)0(7۹)۵ ۷ که در این رابطه: لا: عمق جریان (بر حسب ۲!) ضریب مانینگ مخروطافکنه 5: شیب مخروطافکنه (بدون بعد) 0 مقدار جریان (بر حسب 11/5) می‌باشند در محدوده آبراهه‌های منشعب محدوده سرعت جریان توسط رابطه زیر مشخص می‌شود. (۵-۴) 7 ری) ۱۵5 (ی) ‎0-99314٩۱7 که در این رابطه ۵: سرعت (بر حسب 1/5) و 0 مقدار جریان (بر حسب 11/5) می‌باشند. مقدار ضریب ۴ با استفاده از لوگ پیرسون تیپ لا و انحراف استاندارد بده محاسبه می‌شود. (۶-۴۳) ر1080-72(/5) - ۴ که در این رابطه: 2 : متوسط تبدیل 7 انحراف استاندارد تبدیل می‌باشند [۵۴]. به منظور محاسبه مقادیر و 57 چنانچه ضریب چولگی صفر نباشد. باید این پارامترها با استفاده از روابط زیر محاسبه شوند. -------- صفحهٔ بعد -------- 77۲ راهنمای مطالعات رودخانه‌های مخروطافکنه‌ای (۶-۴) ۵ 7-1 (۷-۴) > در5 چنانچه ضریب چولگی صفر باشد (توزیع لوگ نرمال)» پارامترها به صورت زیر محاسبه می‌شوند. (۸-۴) 5 +3 <7 (۹-۴) 5- ر5 متغیرهای 100 1411100۵ و ۵ به صورت زیر محاسبه می‌شوند. البته اگر ضریب چولگی صفر باشد (توزیع لوگ نرمال)» لازم نیست متغیرهای تبدیل محاسبه شوند. (۱۰-۴) - ]1 (۱۱-۴) 5 << 00۳۵ (۱۲-۴) 2 - هلا | (۱۳-۴) 2 - ۵ 00 < ۵ که در این رابطه: ۲ و 5: خطای استاندارد و متوسط داده‌ها احتمال وقوع بده (۳) با درون‌یابی مقادیر (16) محاسبه می‌شود و پس از آن مقدار کمان مخروطافکنه ( با رابطه زیر محاسبه می‌شود. (۱۴-۴) (3610)۸0۳ - ۷ که در این رابطه: ۷۷ عرض کمان مخروطافکنه (بر حسب ۲۲) ۳ ضریب تبدیل است [۵۴] ۳-۵-4- هیدرولیک جریان ورقه‌ای مناطق تحت پوشش جریان ورقه‌ای را می‌توان با استفاده از اطلاعات تاریخی, پرسش‌نامه‌های محلی (با انجام بازدید منطقه) و بررسی نقشه‌های توپوگرافی و عکس‌های هوایی مشخص نمود. البته مطالعه جزییات مربوط به جریان‌های ورقه‌ای به دلیل مشکلات مربوط به کمبود داده‌های مورد نیاز و پرهزینه با مشکل مواجه می‌باشد. جریان ورقه‌ای عموما در سطح منطقه وسیع با پستی و بلندی کم ایجاد می‌شود و عمق جریان ورقه‌ای کم‌تر از یک فوت می‌باشد. عموما محاسبه عمق نرمال با تعیین سطح جریان موثر و استفاده از اطلاعات توپوگرافی موجود. اطلاعات تاریخی و قضاوت مهندسی با استفاده از روابط تجربی جریان نظیر فرمول مانینگ انجام می‌شود [ ۶۳| بده وج سیلاب ۱۰۰ ساله باید با استفاده از روش مناسب در ابتدای شروع جریان ورقه‌ای محاسبه شود. در صورت عدم وجود ابراهه مصنوعی و موانع طبیعی» جریان به‌طور یکنواخت در سطح پخش می‌شود. بنابراین اطلاعات مقطع عرضی و شیب برای محاسبه عمق متوسط جریان در سطح منطقه تهیه می‌شود. در جایی که نقشه توپوگرافی کوچک مقیاس موجود است می‌توان مقطع -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم- هید رولیک جریان در مخروطافکنه 71۳ عرضی را در پهنه جریان ورقه‌ای به‌طور مستقیم از روی نقشه به‌دست آورد. به‌طور معمول عمق متوسط جریان در مقطع عرضی معرف منطقهء یعنی متوسط کلیه مقطع‌ها که از نقشه توپوگرافی به‌دست می‌آید در نظر گرفته می‌شود [۶۳). 2-0-2- هیدرولیک جریان با غلظت بالای رسوب بالا رفتن درصد رسوب در جریان موجب برخورد رسوبات به همدیگر و اتلاف انرژی جریان می‌گردد و بنابراین باعث افزایش زبری هیدرولیکی و9 کاهش صریب سرعت می‌شود ۷1 برای تعیین صضریب سرعت تعدادی رابطه با استفاده از مرجع شماره ۱۴۳۱ ارائه شده است. ۱-2-0-2 روابط تاکاهاشی ! رابطه جداگانه‌ای ارائه نمود. این رابطه برای جریان واریزه‌ای نابالغع به صورت زیر می‌باشد ‎.]٩۳[ (۱۵-۴) اسان _ ت 150 0 که در این رابطه: لا: سرعت متوسط جریان (بر حسب 1۳/5) #ل]: سرعت برشی جریان (بر حسب 1/5) (: عمق جریان (بر حسب 7) 50 قطر درات به‌طوری که ۵۰ درصد درات قطری بیش‌تر از این مقدار داشته باشد (بر حسب ۱3) تاکاهاشی برای جریان واریزه‌ای بالغ رابطه زیر را ارائه نمود [ ۹۶]. (۱۶-۴) ال . ۲-2-۵-2 رابطه آرای ۲ آرای برای جریان‌های با غلظت بالا رابطه زیر را ارائه نمود: +۰/1+ | لا (۱۷-۴) + + الوا اس | 7 ۳۱۷۳ ۳/720 70 0 ۱۸-۴ هر (۱۸۳۴) 0۳0 (۱۹-۴) 1:(/07) ) 0 0( ۱ کر 14 - ۷ که در این رابطه: |- 1۵۳۵1۵51 2- ۵ -------- صفحهٔ بعد -------- 3 راهنمای مطالعات رودخانه‌های مخروطافکنه‌ای ثابت کارمن و برابر ۰/۴ (بدون بعد) می‌باشد. 0 ضریب اصطکاک داخلی رسوب (بدون بعد) جرم حجمی سیال (بر حسب *8/70») +0: جرم مخصوص رسوب (بر حسب *۳8/10) ۸ غلظت خطی رسوب است که به‌صورت زیر تعریف می‌شود. ۱ 1 (۲۰-۴) ۱ (غ)ن که در این رابطه: +: غلظت حجمی رسوب در بستر (بدون بعد) ج: غلظت حجمی رسوب جریان (بدون بعد) [۴۱] ۳-2-0-2 رابطه بنی‌حبیب بررسی نشان می‌دهد که روابط آرائه شده برای جریان‌های با غلظت بالا" فقط برای محدوده خاصی از پارامترهای جریان و رسوب صادق بوده و خارج از آن محدوده خطای زیادی دارند. بنابراین رابطه زیر برای محدوده کل جریان‌های با غلظت بالا بر مبنای فرضیه اثر غلظت بر پارامترهای جریان آشفته ارائه گردید [۸]: (۲۱-۴) کم )یه!(70- 7.5 +۱44- س در کلیه روابط ارائه شده برای جریان‌های با غلظت بالاء زبری ناشی از دانه‌های رسوب با زبری ناشی از غلظت جریان با هم برأورد شده بنابراین ضریب سرعت روابط یاد شده مجموع اثر زبری دانه‌های رسوب و غلظت جریان را لحاظ نموده است. 1-2- تحلیل جریان به دلیل تغییرات زیاد خصوصیات هیدرولیکی جریان از تارک مخروطافکنه تا پاشنه آن هیچ روش مشخصی برای محاسبه سیلاب در مخروطافکنه وجود ندارد. در بخش کانالیزه و نزدیکی تارک مخروطافکنه تحلیل جریان با روش یک بعدی غیردائم انجام می‌گیرد و از محلی که جریان منشعب می‌شود تحلیل جریان که غالبا کم عمق می‌باشد با روش دو بعدی انجام می‌شود. در واقع جریان‌های محدود در آبراهه‌های پایدار را می‌توان با روش یک بعدی تحلیل نمود. اما مطالعه خصوصیات جریان‌های ورقه‌ای که در سطح وسیعی پخش می‌شوند بسیار پیچیده است به‌طوری‌که بنا به گفته سایمون تا سال ۱۹۸۸ هیچ روشی برای تحلیل جریان ورقه‌ای آرائه نشده بود. عموما جریان ورقه‌ای با استفاده از معادلات جریان دو بعدی به‌دست می‌آید. بنابراین در هر قسمت از مخروطافکنه تحلیل جریان با روش متناسب با نوع جریان انجام می‌شود [۴۳]. با در نظر داشتن این که در محل انشعاب‌ها و اتصال‌ها در سطح مخروطافکنه وضعیت هیدرولیکی جریان متفاوت می باشد و این که در تحلیل جریان» دائمی و غیردائمی بودن آن نیز باید در نظر گرفته شود ابتدا این جریان‌ها شرح داده می‌شوند. سپس روش‌های تحلیل یک بعدی, دو بعدی و شبه دو بعدی آرائه می‌شود. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم- هید رولیک جریان در مخروطافکنه 7 - جریان دام" هرگاه در یک مقطع ثابت از جریان آب» عمق جریان با زمان تغییر نکند جریان دائُمی گفته می‌شود |۱۴ ۰ ۳ - جریان غیردانم درصورتی که در یک مقطع ثابت از جریان آب» عمق جریان با زمان تغییر داشته باشد جریان غیر دائمی گفته می‌شود [۱۴]. ۱-1-4 تحلیل جریان یک بعدی جریان در آبراهه‌ها عموما به صورت یک بعدی در نظر گرفته می‌شود. یعنی سطح آب. سرعت و بده فقط در جهت جریان آبراهه تغییر می‌کند [۱۰۰]. مدل جریان یک بعدی برای سیلاب دشت‌هایی که سطح ذخیره جریان ساحلی زیادی دارند. رودخانه‌های با احتمال جریان برگشتی و مجموعه‌ای از آبراهه‌ها و مخازن استفاده می‌شود [۶۳]. مدل‌های یک بعدی نیمرخ های طولی مشخصات جریان» انتقال رسوب و کیفیت آب را به‌صورت متوسط‌گیری شده در مقطع مورد مطالعه قرار می‌دهند [۲۷]. در تحلیل یک بعدی جریان سیلاب با انجام آزمون و خطا و براساس ساده‌سازی جریان آبراهه محاسبه می‌شود [۶۳]. البته آنالیز دقیق سرعت و جهمت جریان در تحلیل دو بعدی و گاها سه بعدی جریان انجام می‌گیرد [۱۰۰]. در فاصله هر دو مقطع عرضی» نیمرخ طولی سطح آب با استفاده از معادله انرژی و یک روند تکراری که روش گام استاندارد" نامیده می‌شود محاسبه می‌شود. معادله انرژی در زیر آورده شده است: ۷1 03۷7 (۲۲-۴) + +را+ر(72- + دلا+ د2 28 28 که در این رابطه: (و د2: ارتفاع از کف بند کانال اصلی " (بر حسب ۲) (لاو دلا: عمق آب در مقطع عرضی (بر حسب 3) ۷و ۷2 : سرعت متوسط (مجموع بده/ مجموع سطح جریان) (بر حسب 1/5) 0 صریب وزنی سرعت 8: شتاب ثقل (بر حسب ‎)/٩* اتلاف عمده انرژی" (بر حسب«1) ضریب وزنی سرعت با استفاده از رابطه زیر به‌دست می‌آید. ۸ ۸ (۲۳-۴) ۳ اس ال ۱- 500۷ ۷ 2- 171۳۹100۷ ۷۷ 0 ورعاگ 51000۳ -3 5 ]۳۵۵۱ ۷1۵10 -4 ۹] ۲1200 1۵۳۵۷ -5 -------- صفحهٔ بعد -------- 71 راهنمای مطالعات رودخانه‌های مخ روطافکنه‌ای که در این رابطه: کل سطح جریان در محل مقطع عرضی (بر حسب *) ۸۳ ۰ ۸ « وی ۸ : سطح جریان به ترتیب برای جریان ساحلی در سمت چپ آبراهه, آبراهه اصلی, جریان ساحلی در سمت راست آبراهه. (بر حسب *۲۲) کل انتقال در محل مقطع عرضی (بر حسب 0*/4) امرگ رگا دریگ : انتقال جریان به ترتیب برای جریان ساحلی در سمت چپ آبراهه» آبراهه اصلیء جریان ساحلی در سمت راست آبراهه (بر حسب 1*/5). در نمودار شکل (۴-۴) شرایط مربوط به معادله انرژی نشان داده شده است. شکل 2-۶- نمایش شرایط مربوط به معادله انرزی اتلاف عمده انرژی (ع11) بین مقاطع عرضی شامل تلفات اصطکاک و تلفات انقباض و انبساط می‌باشد و معادله آن به صورت زیر سر (۲۴-۴) ی 28 28 که در این رابطه: ان طول بازه بده وزنی (بر حسب 1) 7 شیب اصطکاک معرف بین دو مقطع (بر حسب :/۲) + ضریب تلفات انقباض و انبساط (بدون بعد) فاصله وزنی طول بازه با معادله زیر محاسبه می‌شود. امرگ مسا + یگ یگ + وگو ] ] (۲۵-۴) لک 0 7۳ ۳ ۷ + 0۵ که در این رابطه: -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم- هیدرولیک جریان در مخروطافکنه 7۷ امرس رری‌نآدویر.] (بر حسب 1) طول بازه مقطع عرضی به ترتیب برای جریان ساحلی در سمت چپ آبراهه آبراهه اصلیء جریان ساحلی در سمت راست آبراهه. چ اج 37 ۰ 2 مک بر مک وی0) (بر حسب 111/5) میانگین حسابی جریان بین مقاطع به ترتیب برای جریان ساحلی در سمت چپ ابراهه شیب اصطکاک (شیب گرادیان انرژی) در هر مقطع عرضی با استفاده از معادله مانینگ به صورت زیر محاسبه می‌شود. 2 که در این رابطه: بده جریان (بر حسب 5/*) ان ضریب آبگذری (بر حسب ۳/5) 2 (۲۷-۴) 5 > 1 که در این رابطه ۸ سطح مقطع جریان (بر حسب "0 8 ضریب مانینگ و 14 شعاع هیدرولیکی (مساحت تقسیم بر محیط تر شده) (بر حسب 0( می‌باشند. تلفات مربوط به انقباض و انبساط با استفاده از رابطه زیر به‌دست می‌آید. 2 2 (۲۸-۴) 2 ال - ۷ مِ 28 28 که در این رابطه» ضریب انبساط و انقباض می‌باشد. تغییرات مقطع عرضی که تعیین کننده این ضریب است موجب تلفات انرژی در طول بازه (حد فاصل دو مقطع) می‌شود. مقادیر ضرایب انقباض و انبساط برای جریان زیربحرانی در جدول (۱-۴) آورده شده است [۱۰۰] جدول ۱-۶- ضرایب انقباض و انبساط در جریان زیربحرانی در جایی که سطح آب بیش از عمق بحرانی باشد معادله انرژی قابل استفاده نیست. معادله انرژی فقط برای مناطقی به کار برده می‌شود که تغییرات جریان تدریجی است درحالی که تغییر وضعیت جریان از زیربحرانی به فوق بحرانی و بالعکس موجب تغییر سریع شرایط جریان می‌شود. معادله اندازه حرکت" با استفاده از قانون دوم نیوتن (نیرو< جرم* شتاب ثقل)» برای جریان محدود به دو مقطع جریان در شرایط وجود تغییرات جریان در یک زمان واحد به کار می‌رود. (۲۹-۴) )0 << بات ۷۷+ ۲۳-۳ 1- 31016۲۱ 0 -------- صفحهٔ بعد -------- 71۸ راهنمای مطالعات رودخانه‌های مخ روطافکنه‌ای که در این رابطه: 0 بده جریان (بر حسب 5/ *7) ۵ چگالی آب (بر حسب *8/70) ,۸۷ : تغییرات سرعت در حد فاصل مقاطع در جهت * (بر حسب ‎)1/٩ ۳ نیروی ناشی از فشار هیدرواستاتیکی در محل مقاطع (بر حسب نیوتن) ۷۰ نیروی ناشی از وزن آب در جهت ‏ (بر حسب نیوتن) نیروی ناشی از تلفات اصطکاک خارجی! در حد فاصل مقاطع (بر حسب نیوتن) شکل ۵-2- کاربرد اصل اندازه حرکت نیروی فشار هیدرواستاتیکی در جهت و با استفاده از رابطه زیر به‌دست می‌آید. طبق فرض توزیع فشار هیدرواستاتیکی فقط در (۳۰-۳) ۳۲-0 که در این رابطه: ۷ وزن واحد آب (بر حسب 8») ۸ سطح خیس شده مقاطع (بر حسب *۲۳) وزن نیروی آب نیز از رابطه زیر محاسبه می‌شود: (۳۱-۴) حاا ۷ |- 1۱۵۵| 11۳10110 ] 645 -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم- هیدرولیک جریان در مخروطافکنه 7۹ که در این رابطه: ا: فاصله بین مقاطع در طول محور ۷ (بر حسب :) 0 شیب آبراهه با در نظر داشتن ارتفاع متوسط بستر (بدون بعد) ارتفاع متوسط بستر در فاصله مقاطع (بر حسب ) نیروی اصطکاک خارجی از رابطه زیر محاسبه می‌شود (۳۲-۴) 5 س تخماره 1 2 که در این رابطه 5 شیب خط گرادیان انرژی (بدون بعد) [۱۰۰] می‌باشد. ۱-۱-۹-۶ تحلیل جریان در انشعاب‌ها و اتصال‌ها تحلیل جریان در انشعاب» زمانی که جریان از بستر اصلی آبراهه به سمت ساحل آبراهه سرریز می‌کند و مسیر جدیدی را ایجاد می‌کند به کار می‌رود. در تحلیل جریان منشعب. از تحلیل جریان یک بعدی استفاده می‌شود. به منظور این تحلیل, باید با در نظر داشتن نیمرخ جریان‌های منشعب و مسیل, کاهش جریان در بازه‌های پایین‌دست را نیز تعیین نمود. با توجه به این که جریان سرریز شده از یک آبراهه ممکن است وارد آبراهه دیگری شود باید به هنگام تحلیل جریان در نظر داشت که لازم است محل جریان جدا شونده باز باقی بماند یا این که باید برای حفظ دست‌نخورده بودن منطقه‌ای که جریان سرریز کرده تحلیل جریان طوری انجام شود که مسیر جریان پایدار شود [۶۳). در این بخش تحلیل جریان دائم در محل اتصال‌ها و انشعاب‌ها براساس روش‌های مبتنی بر انرژی و اندازه حرکت ارائه می‌شود. در تحلیل جریان با روش مبتنی بر انرژی, با انجام محاسبات گام استاندارد برگشت آب سطح آب تعیین می‌شود. به دلیل این که بیش‌تر جریان‌ها زیر بحرانی هستند اثر زاویه جریان منشعب عموما در نظر گرفته نمی‌شود اما چنانچه زاویه جریان منشعب نقش ممجمی در مورد سطح آب در محل تقاطع آبراهه‌ها ایفا کند از روش بر مبنای اندازه حرکت استفاده خواهد شد. در این روش تحلیل جریان براساس معادله اندازه حرکت یک بعدی انجام می‌شود به‌طوری که زاویه انشعاب برای برآورد نیروهای مربوط به جریان‌های منشعب به کار می‌رود. شش وضعیت جریان به صورت زیر مورد بررسی قرار می‌گیرد [۱۰۰ 1 - جریان زیر بحرانی» جریان در اتصال‌ها - جریان زیر بحرانی» جریان در انشعاب‌ها - جریان فوق بحرانی» جریان در اتصال‌ها - جریان فوق بحرانی» جریان در انشعاب‌ها - رژیم جریان مرکب» جریان در اتصال‌ها - رژیم جریان مرکب» جریان در انشعاب‌ها متداول‌ترین جریان‌ها از بین ۶ جریان فوق» جریان زیر بحرانی در اتصال‌ها و انشعاب‌ها می‌باشد. در ادامه هر یک از این شش مورد شرح داده می‌شوند [۱۰۰ 1 -------- صفحهٔ بعد -------- ۱-۱-۱-1-2- روش تحلیل بر مبنای انرزی در روش تحلیل بر مبنای انرژی» سطح آب در محل تقاطع با استفاده از معادله آنرژی به صورت یک بعدی محاسبه می‌شود. هریک از روش‌های محاسبه سطح آب در محل اتصال‌ها و انشعاب‌ها با شرایط فوق بحرانی» زیربحرانی و ترکیبی به‌طور جداگانه در زیر شرح داده شده است [ ۱۰۰]. الف - جریان زیر بحرانی در اتصال‌ها شکل (۶-۴) اتصال دو آبراهه را نمایش می‌دهد. در این مورد محاسبات جریان زیربحرانی تا بالادست بازه ۳ (تا محل مقطع ۳) انجام می‌گیرد. محاسبات برگشت نیمرخ سطح آب برای هر یک از رودخانه‌های بالادست محل اتصال به‌طور جداگانه انجام می‌گیرد. مطابق شکل (۶-۴) سطح آب برای مقطع ۴ در محل بازه ۱ با در نظر گرفتن معادله انرژی بین مقاطع ۳ تا ۴ به‌دست می‌آید. تلفات انرژی براساس فاصله مقطع ۴ تا مقطع ۳ و متوسط تلفات انرژی بین دو مقطع به‌دست می‌آید. سطح آب در مقطع ۰ در بازه ۲ نیز به همین ترتیب محاسبه می‌شود. معادله انرژی بین مقاطع ۳ و ۴ به صورت زیر می‌باشد [۱۰۰]. شکل 1-۶ - نمونه‌ای از محل تقاطع جریان در محل اتصال ۷2 ۷2 ۷2 ۷2 (۳۳-۴) ی ‎٩+‏ 4+ (۱/5- : + ,۷/5 22 28 8 8 که در این رابطه: نیروی ناشی از وزن آب (بر حسب نیوتن) :: نیروی ناشی از تلفات اصطکاک خارجی" در حد فاصل مقاطع (بر حسب نیوتن) ۷ سرعت متوسط (مجموع بده/ مجموع سطح جریان) (بر حسب 1/5) 0 ضریب وزنی سرعت (بدون بعد) ع: شتاب ثقل (بر حسب ‎)۳/٩* 1- ۳۳۱۵۲۵ ۳۳۳111۵ ] 658 -------- صفحهٔ بعد -------- ب- جریان زیر بحرانی در انشعاب‌ها نیمرخ سطح آب در جریان زیر بحرانی برای بازه‌های ۲ و ۳ تا مقاطع ۲ و ۳ محاسبه می‌شود (شکل ۷-۴). سپس انرژی مخصوص؛ در هر دو مقطع یاد شده محاسبه می‌شود. مقطع عرضی که انرژی مخصوص بیش‌تری دارد به عنوان مرز پایین‌دست برای محاسبه سطح آب در محل انشعاب در مقطع ۴ استفاده می‌شود. برای مثال چنانچه انرژی مخصوص مقطع عرضی ۳ بیش‌تر از مقطع عرضی ۲ باشدء سطح آب برگشتی از ایستگاه ۳ به ۴ برای به‌دست آوردن سطح آب در ایستگاه ۴ استفاده می‌شود [۱۰۰]. شکل ۷-۶- نمونه‌ای از محل تقاطع جریان در محل انشعاب بده کل بازه ۱ را بر اساس معادله پیوستگی بین بازه‌های ۲ و ۳ تقسیم می‌کنیم. سپس معادله انرژی بین مقاطع ۲ و ۴ یک‌بار و بین مقاطع ۳و۴ را یک بار دیگر می‌نویسیم و دو مقدار عمق جریان در مقطع ۴ را به‌دست می‌آوریم. چنانچه دو عمق به‌دست آمده برابر باشندء» تقسیم بده بین بازه‌های ۲ و ۲ صحیح است. چنانجه عمق بدست آمده در مقطع ۴ از نوشتن معادله انرژٍی بین مقاطع ۲ و ۴ بیش‌تر باشد.ء این بدین معنی است که بده آزمون بازه ۲ بیش‌تر از واقعیت بوده و باید در آزمون بعدی کم‌تر در نظر گرفته شود و برای حالتی که عمق جریان به‌دست آمده در مقطع ۴ از نوشتن رابطه انرژی بین مقاطع ۲ و ۴ کم‌تر باشد برعکس عمل می‌شود. نهایتا آزمونی برای تقسیم بده‌ها صحیح خواهد بود که در آن هر دو عمق بدست آمده در مقطع ۴ یکسان باشند. ج- جریان فوق بحرانی در اتصال‌ها نیمرخ سطح جریان فوق بحرانی برای بازه ۱ و ۲ تا پایین‌دست مقاطع ۴ و ۰ به‌دست می‌اید (شکل ۸-۴). محاسبه آب ورودی با استفاده از مقاطع بالا دست به مقطع ۳ با استفاده از روابط زیر انجام می‌شود. (۳۴-۴) > ,0+( 0 0 0 ۳۵-۴ ینک + وو+ 7 اجلا در( شک + رو+ر7 )رل +ا بش + ررو+ و2 ار0 ۱- انرژی مخصوص عبارت است از انرژی در هر سطح مقطع در واحد وزن که نسبت به کف کانال (به عنوان سطح مبنا) در نظر گرفته شود 7 ۳0۳۲6 -2 -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۲ راهنمای مطالعات رودخانه‌های مخروطافکنه‌ای در معادلات پیوستگی و انرژی (۳۴-۴) و (۲۵-۴) دو محهول : 0) و :+ وجود دارند که با حل دو معادله دو محبولی یاد شده شکل ۸-2- نمونه‌ای از جریان فوق بحرانی در اتصال‌ها د- جریان فوق بحرانی در محل انشعاب‌ها در این مورد نیمرخ سطح جریان فوق بحرانی در پایین‌دست بازه ۱ در مقطع ۴ محاسبه می‌شود (شکل ۹-۴). سطح آب در مقاطع به‌دست می‌آید. سپس جریان از مقطع ۴ به مقطع ۳ جداگانه محاسبه می‌شود [۱۰۰]. در صورتی که زاوبه بازه ۱ به بازه ۲و کوچک بند ۲-۱-۱-۶-۴ استفاده شود. شکل ۹-۶- نمونه‌ای از جریان فوق بحرانی در اتصال‌ها -------- صفحهٔ بعد -------- ه- جریان با رژیم ترکیبی! در محل اتصال‌ها اگر در یک اتصال جریان ترکیبی داشته باشیم ابتدا یک نیمرخ سطح آب زیر بحرانی در محل اتصال (شکل ۱۰-۴) محاسبه می‌شود. اگر در کلیه مقاطع هنگام محاسبه جریان زیر بحرانی بماند فرض زیر بحرانی بودن جریان صحیح خواهد بود. با وجود این اگر یکی یا هر دو مقاطع بالادست اتصال (مقاطع ۰ و ۴) یک مقطع کنترل فوق بحرانی بود محاسبات باید دوباره انجام شود. در این صورت نیروی مخصوص در مقاطع بالادست اتصال محاسبه می‌شود. هرکدام از دو مقطع بالادست که نیروی مخصوص بیش‌تری داشت به‌عنوان مقطع کنترل استفاده شده و مشخصات هیدرولیکی جریان در مقطع ۳ براساس آن مقطع کنترل محاسبه می‌شود. حال نیروی مخصوص مقطع ۳ براساس جواب‌های جریان فوق و زیر بحرانی محاسبه گردیده و محاسباتی انتخاب می‌شود که نیروی شکل ۱۰-۶- نمونه‌ای از جریان با رزیم ترکیبی در محل اتصال و- جریان با رزیم ترکیبی در محل انشسعاب‌ها در این حالت. یک نیمرخ جریان زیر بحرانی براساس آنجه قبلا در «ب» گفته شده محاسبه می‌شود. اگر مقطع ۴ در شکل (۱۱-۴) فوق بحرانی باشد محاسبات جریان مثل «د» انجام می‌گردد. سپس نیروی مخصوص هر دو محاسبه زیر بحرانی و فوق بحرانی در مقاطع ۲ و ۳ محاسبه می‌شود و محاسبه‌ای انتخاب می‌شود که نیروی مخصوص بیش‌تری دارد. |- 1۱۳ ۷7 -------- صفحهٔ بعد -------- 3 راهنمای مطالعات رودخانه‌های مخروطافکنه‌ای شکل ۱۱-2- نمونه‌ای از جریان با رژیم ترکیبی در محل انشعاب‌ها ۲-۱-۱-1-۶- روش بر مبنای اندازه حرکت الف- جریان در اتصال‌ها شش وضعیت ممکن برای تعیین جریان در محل تقاطع آبراهه‌هاء در روش بر مبنای اندازه حرکت استفاده می‌شود. روش بر مبنای اندازه حرکت از منطق روش بر مبنای انرژی استفاده می‌کند و تنها اختلاف آنها این است که در این روش سطح آب در محل اتصال با معادله اندازه حرکت به‌دست می‌آید. در این روش زاویه‌ای که بازه‌ها در محل اتصال یا انشعاب دارند نیز در نظر گرفته می‌شود. بنابراین برای استفاده از این روش در ابتدا باید زاویه هر بازه‌ای که خط جریان آن به موازات خط جریان آبراهه اصلی نمی‌باشد را محاسبه نمود. نمونه‌ای از جریان در محل اتصال در شکل (۱۲-۴) آورده شده است [۱۰۰]. شکل ۱۳-۶- وضعیت هندسی نمونه‌ای از کاربرد معادله اندازه حرکت برای جریان در اتصال برای جریان زیر بحرانی» سطح آب تا مقطع ۳ در بازه ۳ با محاسبه آب برگشتی به روش گام استاندارد نرمال تعیین می‌شود. در صورت استفاده از معادله اندازه حرکت سطح آب در مقاطع ۴ و ۰ با در نظر گرفتن توازن اندازه حرکت در محل تقاطع به‌دست می‌آید. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم- هیدرولیک جریان در مخروطافکنه ۳۰ توازن معادله اندازه حرکت فقط برای برآورد نیروها در جهت * (جهت جریان در مقطع ۳ بازه ۳) به کار می‌رود. در این مورد معادله اندازه حرکت به صورت زیر می‌باشد [۱۰۰]. (۳۶-۴) د ۷ + جوا - رمع واگ + و ۷+ دج رگا-0 دم اک - 5 که در این رابطه: ۰ نیروی ناشی از وزن (بر حسب نیوتن) ۳ انرژی مخصوص 0 شیب کف بستر (بدون بعد) انرژی مخصوص (5۳) با استفاده از رابطه زیر به‌دست می‌آید. (۳۷-۴) 7 ۹6 درو 2۸ که در این رابطه: 0 بده در هر مقطع (بر حسب 0/5) ]: ضریب اندازه حرکت (بدون بعد) ۸: سطح کل جریان (بر حسب *3) ۷ عمق از سطح آب تا مرکز سطح مقطع (بر حسب 07) نیروهای وزن و اصطکاک در دو انشعاب محاسبه می‌شود. برای مثال مطابق شکل (۱۳-۴) نیروهای وزن و اصطکاک با فرض این که مرکز تقاطع» در نصف فاصله بین دو مقطع واقع شده محاسبه می‌شوند. اولین بخش نیروها از مقطع ۴ به سمت مرکز تقاطع با استفاده از سطح مقطع ۴ تعیین می‌شود. دومین بخش نیروها از مرکز محل تقاطع به مقطع ۳ با استفاده از سطح جریان وزنی در مقطع ۳ محاسبه می‌شود. معادلات محاسبه نیروهای وزن و اصطکاک این مثال به صورت زیر می‌باشد [۱۰۰]. - نیروهای ناشی از اصطکاک (۳۸-۴) ۸ 4 رگ + ,0080 ۸ 4 رگ کب با (۳۹-۴) پ ۸ 4 رگ + و0080 و۸ 4 گت با که در این رابطه: ۰ نیروی ناشی از وزن (بر حسب نیوتن) 7 انرژی مخصوص نیروی ناشی از اصطکاک (بر حسب نیوتن) ]: فاصله بین مقاطع (بر حسب 1) 0 بده در هر مقطع (بر حسب ‎)۲۲/٩ ۸: سطح کل جریان (بر حسب *3) می‌باشد. -------- صفحهٔ بعد -------- - نیروهای ناشی از وزن آب 0 3 ما چ‌ 3 ما :۹ (۴۱-۴) ۸ 7 روگ + 0050 ۸ پوگک ب ۷۷ که در این رابطه ۷۷۰: نیروی ناشی از وزن (بر حسب نیوتن) و ) شیب کف بستر (بدون بعد) می‌باشد. در این نوع مقاطع زمانی که جریان فوق بحرانی محاسبه شد (شکل ۱۲۳-۴) سطح تراز آب در مقاطع ۴ و۰ با استفاده از جریان ورودی محاسبه شده به‌دست می‌آید و سپس سطح تراز آب در مقطع ۳ از معادله (۳۶-۴) به‌دست می‌آید. [۱۰۰]. برای محاسبه رژیم جریان ترکیبی روش محاسبات همانند روش بر مبنای انرژی است با این تفاوت که برای تعیین سطح آب در محل تقاطع از معادله اندازه حرکت همان‌طور که در شکل (۱۳-۴) نشان داده شده استفاده می‌شود. [۱۰۰]. شکل ۱۳-2- وضعیت مهندسی نمونه‌ای از کاربرد معادله اندازه حرکت در محل انشعاب برای جریان منشعب که در شکل (۱۲-۴) نشان داده شده است معادله اندازه حرکت به صورت زیر نوشته می‌شود. (۴۲-۴) ۷ 00502۳ 5+ در ۷ َ ۳ + ,00۵0 5 - 5۳ ۶ 3 برای جریان زیر بحرانی با ارتفاع سطح آب مشخص در مقاطع ۲ و ۳ با حل معادله (۳۰-۴) ارتفاع سطح آب در مقطع ۴ به‌دست هم‌زمان محاسبه شوند. به منظور حل معادله (۴۲-۴) برای جریان فوق بحرانی فرض می‌شود ارتفاع سطح آب در مقاطع ۲ و ۳ برایر -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم- هیدرولیک جریان در مخروطافکنه ۷۲۷ ۳-1-4- تحلیل جریان دو بعدی مدل‌های دو بعدی قائم" که در عرض متوسطگیری می‌شوندء مشخصات متوسطگیری شده در عرض جریان و انتقال رسوب را در مقطع طولی مطالعه می‌کند. مدل‌های دو بعدی افقی " که مدل‌های دو بعدی متوسطگیری شده در عمق " نیز نامیده می‌شوند» توزیج افقی مشخصات متوسطگیری شده در عمق جریان» رسوب و کیفیت آب را مورد مطالعه و بررسی قرار می‌دهند. تحلیل دو بعدی جریان برای تعیین ارتفاع سطح آب در دو جهت در سطح افقیء زمانی که انجام تحلیل با مدل یک بعدی جریان با مشکل مواجه شود به کار می‌رود. به علاوه تحلیل دو بعدی جریان برای تحلیل جریان در جریان‌های ورقه‌ای, جریان‌های جدا شونده و مناطق دارای چند نقطه اتصال به‌کار می‌رود. اگر چه استفاده از این تحلیل به دلیل پیچیدگی و پر هزینه بودن آن توصیه نمی‌شود اما در مخروطافکنه‌های آبرفتی می‌تواند مورد استفاده قرار گیرد. این روش فقط در جایی توصیه می‌شود که با استفاده از مدل یک بعدی جریان و روش‌های پذیرفته شده فعلی و قضاوت مهندسی قادر به مدیریت سیلاب نباشیم [۶۳]. در مطالعات هیدرولیک جریان به منظور ساده‌سازی انجام مطالعات. می توان فرض کرد که تغییرات سرعت به صورت عمودی نسبت به تغییرات سرعت در عرض بستر و یا طول آبراهه اهمیت کم‌تری دارد. در تحلیل دو بعدی جریان تغییرات سرعت در سطح صاف و بدون در نظر داشتن تغییرات عمودی جریان در نظر گرفته می‌شود. بدین ترتیب معادلات زیر رفتار جریان را با در نظر داشتن فرضیات مربوط به جریان دوبسدی افقی را به خوبی تشریح می‌کند [۴۲]. معادلات اندازه حرکت: 2 ع۱۶ 2 عبا با (۴۳-۴) ان من سک سس و روش رو وش ۱ 00 ۳ 7 0 1۷ 07 2 رخ ۲ جاح (۳۴-۴) 0 ,۳+ رگج نا سس مس پیت روت رومت ۷ ۷ ) ۸ ۸0 00 09 پا 0۷ 13 0 )0 1 2 ۶)۳۷۴۵-۴(‏ (۳۳ 00 0۷ 0 و لا: جهات مختصات در سطح افق خصوصیات سرعت به ترتیب در جهات 5 و ۷ (بر حسب 11/5) : زمان (بر حسب ثانیه) 8: شتاب ثقل (بر حسب ‎)/٩* ۵ ارتفاع سطح (بر حسب1) 0 عمق (بر حسب 1) م چگالی سیال (بر حسب*8/00») ۵5 2-1 |۷۵۳۵ -| 6 2-1 ۲10۲1700۵ -2 8ع0 2-10 1601-۸۷۲۵260 -3 -------- صفحهٔ بعد -------- یر . بیرق و ۰ ضریب تبدیل تلاطم که پخش حرکت در جهت اولین زیرنویس (مثلا در مورد ,2 می‌شود ۴) به سمت دومین زیرنویس (لا) را تشریح می کند. و و5: تنش برشی مرزی به جز اصطکاک سطحی برحسب (*۲۷/۲5) (این مقادیر تحت تاثیر نیروی کوریولیس نیز هستند) [۴۲]. استفاده مستقیم از معادللات دیفرانسیل (۴۳-۴) تا (۴۵-۴) در تحلیل جریان عملی نبوده و از مدل‌های کامپیوتری که بر اساس این معادللات تهیه شده و در فصل بعد معرفی می‌شود. برای تحلیل جریان استفاده می‌شود. ۳-1-۶ تحلیل جریان شبه دو بعدی مفهوم مدل‌های شبه دو بعدی, کاربرد و حل معادلات یک بعدی با استفاده از فرضیه استقرار جریان فرضی (به موازات و همسایگی یکدیگر) در گستره عرضی رودخانه است. لوله‌های جریان لوله‌هایی فرضی هستند که به‌وسیله خطوط جریان محدود می‌شوند. به علت این که بین خطوط جریان بده ثابت می‌باشد هر لوله جریان مقدار بده ثابتی در راستای طول حمل می‌کند. برای جریان‌های غیرقابل تراکم و ناپایدار» معادله حرکت در راستای یک خط جریان به‌صورت زیر می‌باشد: 0۳0۶ 0۷ (۴۶-۴) ۱ جسانیه 1 6 برا05 ۵ ع که در این رابطه: : زمان ۰ مولفه سرعت در راستای خط جریان ۳ فشار ۷ وزن مخصوص آب ۷ سرعت 5: فاصله در راستای خط جریان هیدرولیکی می‌باشد. معادله حرکت عمود بر خط جریان به‌صورت زیر می‌باشد: 2 .0۷ ۳-۴ ۷( ار ۲ گ + ۲-4 7۲ 06 ع که در این رابطه: نیروی عمودی وارد بر خط جریان ۶ مولفه سرعت عمود بر خط جریان ( جهت عمود بر خط جریان شعاع انحنای خط جریان [۲۷] -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم- هید رولیک جریان در مخروطافکنه اه برای مدل‌سازی برخی از مناطق مخروطافکنه‌های آبرفتی نمی‌توان سطح آب را با استفاده از مدل‌های یک بعدی شبیه سازی کرد. به‌طوری که سطح سیل‌گیری در یک پهنه ساحلی جریان آب غالبا دو بعدی و معادلات در دو جهت (. 7) هستند. زمانی که عامل سیل‌گیری, سطوح سیل گیر رودخانه‌ای که عموما توسط دیواره‌هاء جاده‌ها و ... قطع شده‌اند می‌باشد در این موارد معادلات دو بعدی نیز به کار نمی‌رود و یک روش متفاوت باید مورد استفاده قرار گیرد. این روش توسط زانابتی و همکاران در سال‌های ۱۹۷۰- ۸ ارائه شد و کانچ در سال ۱۹۷۵ تشریح دقیق آن را انجام داد [۵۸]. مفهوم مدل‌های شبه دو بعدی» کاربرد و حل معادلات یک بعدی با استفاده از فرضیه استقرار لوله‌های جریان (به موازات و همسایگی یکدیگر) در گستره عرضی رودخانه است. در این صورت توزیع عرضی پارامترهای جریان و رسوب را می‌توان ارزیابی کرد. با استفاده از فرضیه استقرار لوله‌های جریان» خصوصیات جریان در فرض می‌کنیم که سطح سیل‌گیری با یک سری سلول مرتبط با هم و متغیر در سطح افق (در جهت« و 7) نمایش داده می‌شود. خصوصیات سطح هر سلول (ن۸) با ارتفاع آب در سلول (: ۷) و مرزهای طبیعی آن مثل دیواره‌هاء جاده‌ها و... مشخص می‌شود. فرض می‌شود که سطح آب در بین سلول‌ها برای همه ارتفاعات سطح آزاد افقی است و بده تبادلات بین سلول‌های (۴) به صورت شکل (۱۴-۴) است. شکل ۱۶-۶- نمایش مدل شبه دوبعدی با استفاده از سلول‌های ذخیره نس ۲ ۹ تغییرات ححم ذخیره شده در سلول | برحسب 9 بده بین سلول‌های 1و ۴ (بر حسب ۲/5) 2: مجموع همه سلول‌های ۴ که به سلول [ متصل هستند. با در نظر گرفتن حجم ذخیره شده به عنوان تابعی از سطح آزاد (:لا) ۸ معادله (۴۸-۴) به صورت زیر نوشته می‌شود. ۹ دا (2)) ز< (۳۹-۴) رز( - لا( زلا) ۸ ۱ -------- صفحهٔ بعد -------- ۸۰ راهنمای مطالعات رودخانه‌های مخ روطافکنه‌ای ۵۰-۴( ای ([ 0۸ ۸ > :5۱۸۷ اش 09 چنانجه فرض کنیم که 0 + ]۸ < ر]- را و 0+ <(ا)*-(را)ر:ر۸ باشد می‌توانیم معادله (۳۹-۴) را به صورت زیر بازنویسی کنیم. 1 (۵۱-۴) ز ر2 < (رر) و۸ ۲ ال تا زمانی که هدف ما مدل‌سازی سیلابی است که به آرامی در دشت سیلابی پخش می‌شود. ممکن است فرض کنیم ,:) بین دو سلول, تحت تاثیر شتاب جریان نمی‌باشد. بنابراین می‌توان با هیچ فرضیه‌ای در مورد شکل این روابط رابطه بده بین دو سلول را فقط به عنوان تابمی از ارتفاع سطح آب در این سلول‌ها در نظر بگیریم. (۵۱-۴۳) (رلاءزلا 0 رز برای هر یک از ۷[ سلول 1 در مدل, رابطه (۵۱-۴) ممکن است با در نظر گرفتن مجموعه‌ای از ۷! معادله دیفرانسیل غیرخطی عمومی به صورت زیر نوشته شود. 1 (۵۲-۴) 121 - ولا )0 ۵ ۵ ۸ 1۹ متغیرهای وابسته در این سامانه, ۲« ارتفاع سطح آزاد (1) :از می‌باشد. ساختار این معادلات نیاز به 7« شرط اولیه " دارد اما به هیچ شرط مرزی" نیازی ندارد و حتی اگر تاثیرات مرزی همان‌طور که در رابطه (۴۸-۴) نشان داده شده به صورت سطوح آب تحمیلی, بده‌های مشخص و... باشد هر یک از فرمول‌های بده هیدرولیکی (استریکلر مانینگ) را می‌توان استفاده نمود. رابطه (۴۹-۴) مکمل معادلات یک بعدی و وضعیت‌های درون مرزی است و با استفاده از آن وضعیت‌های هیدرولیکی غیردائمی رودخانه‌ها قابل مدل‌سازی می‌باشد. با توجه به این که در این روش تغییرات بده در فضا به صورت یک بعدی و بین دو سلول 1 و ۲ فرض شده و در روش تحلیل دو بعدی جریان حرکت جریان به صورت دو بعدی می‌باشد این روش تحلیل شبه دو بعدی نامیده شده است [۵۸]. 2-1-4 تحلیل جریان جدا شونده" و جابجایی آبراهه* تحلیل جریان جداشونده در بند ۱-۱-۶-۴ به تفصیل ارائه شده است. در طول جریان سیلاب ممکن است جریان سیلاب مسیر خود را ترک کرده و مسیر جدیدی را در پیش گیرد. این پدیده که جداشدگی نامیده می‌شود ممکن است در اثر سرریز شدن جریان از کانال به ساحل آن ایجاد شود. این آبراهه جدید ممکن است در اثر ته نشست ناگهانی رسوبات و واریزه‌ها و یا با فرسایش و نشست گیرند احتمال سیل‌گیری بیش‌تر از مناطقی است که تحت تاثیر جداشدگی نیستند. به دلیل جمع شدن احتمال جداشدگی با احتمال سیل‌گیری این احتمال زیاد می‌شود. بنابراین در مطالعات سیلاب باید به هنگام تعیین احتمال سیل‌گیری احتمال جداشدگی را نیز 0 [111۵ -| 80۵۵۲۷ ۳۵۳۳۵ -2 ۷7 ]1[م5 -3 ۸۷ -4 -------- صفحهٔ بعد -------- فصل ۵ ملاحغظات و بژه برای تعیین حد دستر چم ؟ و -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- فصل پنجم- ملاحظات ویژه برای تعیین حد بستر و پهنه‌بندی سیل ۸۳ ۱-۵- کلیات خصوصیات سیلاب‌های مخروطافکنه‌ای به دلیل وابستگی به اقلیمء زمین‌شناسی» پوشش گیاهی» کاربری اراضی» مخروطافکنه از تنوع زیادی برخوردار می‌باشند. بنابراین مطالعه و بررسی راجع به سیل‌گیری در هر مخروطافکنه حالت کاملا اختصاصی داشته و از نتایج بررسی یک مخروطافکنه نمی‌توان برای مخروط افکنه‌های دیگر استفاده نمود. بنابراین دستیابی به داده‌ها و اطلاعات کافی از مخروطافکنه مورد مطالعه از اهمیت بسیار زیادی برخوردار می‌باشد. در ایران آیین‌نامه نامه مربوط به بستر و حریم مصوب سال مبنای تعیین بستر و حریم رودخانه ها است. در این فصل ویژگی‌های مطالعات تعیین حد بستر و پهنه بندی سیل و بیمه سیل که در مخروطافکنه‌ها متمایز از رودخانه‌ها می‌باشند ارائه خواهد شد [۵۶]. در سایر موارد انجام مطالعات مخروط افکنه‌های آبرفتی از راهنمای پهنه‌بندی سیل و تعیین حد بستر و حریم رودخانه (نشریه شماره ۳۰۷ معاونت برنامه‌ریزی و نظارت راهبردی رییس جمهور) استفاده می‌شود. ۲-۵- ملاحظات تهیه دستور کار خدمات جنبی بر روی مخروط افکنه‌ها به دلیل وضعیت خاص مخروطافکنه‌های آبرفتی که در بخش‌های قبلی شرح داده شده است» مشخصات نقشه توپوگرافی, مقاطع عرضی, نقشه‌برداری سازه‌های هیدرولیکی و مطالعات پایه و تخصصی بر حسب محدوده خطر مورد مطالعه شامل مخروطافکنه آبرفتی» رودخانه و پهنه‌های ساحلی متفاوت می‌باشد [۶۶]. ۱-۳-۵- دستور کار نقشه‌برداری به منظور نقشه‌برداری برای مطالعات تعیین حد بستر و پهنه‌بندی سیل در مخروطافکنه‌های آبرفتی باید پس از شناسایی و نقشه‌برداری از مخروطافکنه آبرفتی بخش‌های فعال و غیرفعال آن را نیز مشخص کرد [۶۶]. روش و معیارهای نقشه‌برداری مخروطافکنه‌ها مطابق با جلد هفتم دستورالعمل‌های همسان نقشه‌برداری- آبنگاری (نشریه ۱۱۹-۷ سازمان نقشه‌برداری) می‌باشد و مقیاس پلان و نیمرخ در مخروطافکنه‌های آبرفتی مطابق با بند ۴-۲ راهنمای پهنه بندی سیل و تعیین حد بستر و حریم رودخانه می‌باشد. علاوه بر نشریه‌های یاد شده محدوده‌های نقشه‌برداری در تعیین حد بستر و پهنه بندی سیل در رودخانه‌های مخروط افکنه‌ای - برای مخروط افکنه‌هایی که عمق رودخانه‌های آن عمدتا بین ۰/۵ تا ۱ متر می‌باشد مقیاس نقشه‌برداری ۱:۵۰۰ توصیه می‌شود. - برای مخروط افکنه‌هایی که عمق رودخانه‌های آن عمدتا بین ۱ تا ۲ متر می‌باشد مقیاس نقشه‌برداری ۱:۱۰۰۰ توصیه می‌گردد. - برای رودخانه‌هایی که عمق رودخانه‌های آن عمدنا بالای ۲ متر می‌باشد مقیاس نقشه‌برداری ۱:۲۰۰۰ توصیه می‌شود. ب- نوع و محدوده نقشه‌برداری نقشه توپوگرافی از محدوده‌های زیر تهیه می‌شود: -------- صفحهٔ بعد -------- ۸ راهنمای مطالعات رودخانه‌های مخروطافکنه‌ای - برای مطالعات تعیین حد بستر و حریم رودخانه لازم است ابتدا بر روی نقشه‌های موجود ۱:۲۵۰۰۰ و با ۱:۵۰۰۰۰ محدوده‌های فعال تعیین شود. تشخیص محدوده فعال در بندهای ۴-۲ و ۳-۴-۵ راهنمای حاضر آرائه شده است. سپس محدوده نقشه‌برداری با اضافه کردن پهنای باندی معادل ۵۰ متر به مرزهای جانبی محدوده‌های فعال تعیین می‌شود. - برای پهنه‌بندی سیل لازم است ابتدا داغاب تراز حداکثر سیلاب در بازه‌های مختلف مخروط افکنه در بررسی میدانی تعیین شود. سپس بسته به اندازه مخروط افکنه و دقت تعیین داغاب, با اضافه کردن ۱ تا ۵ متر به تراز یاد شده» محدوده نقشه‌برداری روی نقشه‌های ۱:۳۵۰۰۰ و یا ۱:۵۰۰۰۰ تعیین می‌شود. - فاصله بین مقاطع را باید طوری در نظر بگیریم که بتوان بین دو بازه تغییرات مرز و شیب آبراهه اصلی را خطی فرض کرد. جزییات بیش‌تر در خصوص فواصل مناسب مقاطع در راهنمای پهنه‌بندی و تعیین حد بستر و حریم رودخانه‌ها آورده - در صورت تغییر مسیر آبراهه فعال بستر مرده ایجاد می‌گردد و مطابق با بند ح ماده ۱ آیین‌نامه مربوط به بستر و حریم رودخانه‌هاء نهرهاء مسیل‌هاء مرداب‌هاء برکه‌های طبیعیء شبکه‌های آبرسانی, آبیاری و زهکشی مصوب جلسه مورخ ۱ هیات وزیران تعیین حریم برای بستر مرده انجام نمی‌شود لذا نیاز به نقشه‌برداری از بستر مرده نمی‌باشد. مگر اینکه در داخل محدوده‌های فعال قرار گیرد. ۳-۳-۵ دستور کار نمونه‌برداری از بستر به منظور انجام نمونه‌برداری مواد رسوبی از بستر مخروطافکنه‌ها از توضیحات مندرج در راهنمای عملیات صحراییء نمونه‌برداری مواد رسوبی رودخانه‌ها و مخازن سدها (نشریه شماره ۳۴۹معاونت برنامه ریزی و نظارت راهبردی رییس جمهور) و راهنمای پهنه‌بندی سیل و تعیین حد بستر و حریم رودخانه (نشریه شماره ۳۰۷ معاونت برنامه ریزی و نظارت راهبردی رییس جمهور) استفاده می‌شود. منتها در انجام نمونه‌برداری از بستر در مخروطافکنه‌های آبرفتی باید به این نکته توجه داشست که نمونه‌برداری از بستر آبراهه‌های واقع در بخش‌های فعال مخروطافکنه صورت می‌گیرد. تعداد نمونه‌های مورد نیاز با توجه به نوع پروژه و نوع مخروطافکنه برای تعیین تعداد نمونه‌های بار بستر لازم است بازدید میدانی از محدوده نقشه‌برداری به عمل آید. در بازدید میدانی بر روی نقشه محدوده نقشه‌برداری نواحی همگن که تقریبا دانه بندی مشابهی دارند مشخص می‌گردد. سپس از هر محدوده سه نمونه مطابق نشریه ۳۴۹ برداشت می‌گردد. ۳-۲-۵ دستور کار آبسنجی ایستگاه‌های آب سنجی مورد نیاز بر حسب نوع و مشخصات مخروطافکنه متفاوت می‌باشند. به‌طوری که در مخروطافکنه‌های با نفوذپذیری کم یک ایستگاه آب سنجی در تارک فیزیوگرافی مخروطافکنه کفایت می‌کند. درحالی که در مخروطافکنه‌های با نفوذ آب قابل توجه تعداد ایستگاه‌های آب سنجی افزایش می‌یابد. به علاوه تعداد ایستگاه‌های آب سنحی با توجه به وجود یا عدم وجود سازه هیدرولیکی در مخروطافکنه متفاوت می‌باشد به‌طوری که در آبراهه‌ای که سازه هیدرولیکی احداث شده است. در بالادست سازه‌ها نیز -------- صفحهٔ بعد -------- فصل پنجم- ملاحظات ویژه برای نعیین حد بسر و پهنه‌بندی سیل ۸ باید ایستگاه آب سنجی احداث شود. درصورتی که مقدار جریان قبل و بعد از سازه تغییر قابل توجهی داشته باشد. باید اندازه‌گیری جریان در پایین‌دست سازه نیز انجام گیرد. ۳-۵- ملاحظات ویژه مطالعات پایه ۱-۳-۵- مطالعات فیزیوگرافی و بنابراین جهت تعیین مرز حوضه مورد مطالعه» حوضه تا این نقطه در نظر گرفته می‌شود. ۲-۳-۵- مطالعات هیدرولوژی آبرفتی باید مورد توجه قرار گیرد در زیر ارائه شده است. ۱-۲-۳-۵- تعیین احتمال وقوع بده در مخروطافکنه‌های فعال, تشکیل آبراهه به‌طور تصادفی و غیر قابل پیش‌بینی صورت می‌گیرد. بدین ترتیب هر نقطه برای این که به یک آبراهه جدید تبدیل شود شانس مشابه با سایر نقاط دارد. چون هر منطقه در یک مخروطافکنه فعال ممکن است در معرض سیلاب قرار گیرد. در تحلیل سیلاب باید احتمال این که مناطق تحت تاثیر سیلاب مشخص, در طول زمان متفاوت باشند را در نظر داشت. بدین ترتیب احتمال وقوع سیلاب به صورت زیر محاسبه می‌شود: ۲) < | ۳۳۹0۶ )۱-۵( که در این رابطه: : بده در تارک مخروطافکنه (مترمکعب بر ثانیه) 1 رویدادی که طی آن هر نقطه در تراز انتخابی تحت پوشش سیل قرار می‌گیرد. (۳)۲۱0-0: احتمال این که یک نقطه در سطح مخروطافکنه تحت پوشش سیل قرار گیرد به شرط این که بده جریان در تارک مخروطافکنه (0) معادل ( باشد. (۳۵)۵: تابع شدت احتمال بده 0 در تارک مخروطافکنه -------- صفحهٔ بعد -------- ۸7 راهنمای مطالعات رودخانه‌های مخروطافکنه‌ای بدین ترتیب با جایگزین کردن با عمق (1) یا سرعت (۷) و 4 با عمق (0) یا سرعت (۷) در معادله» احتمال وقوع عمق با سرعت سیلاب به ترتیب به‌دست می‌آید. در این روش سه فرض زیر را باید در نظر گرفت: - تابع چگالی احتمال (۳1(]1) جریان سیلابی از توزیع لوگ پیرسون تیپ للا تبعیت می‌کند. - احتمال شرطی ( < ۳)1110 در هر خط ترازء برابر با عرض آبراهه تقسیم بر عرض مخروطافکنه فعال در طول خط تراز مربوط می‌باشد. - عرض آبراهه متناسب با ۰/۴ بده سیلاب می‌باشد [۴۰]. ۲-۲-۳-۵ برآورد بده مراحل محاسبه بده در مخروطافکنه‌ها مطابق با دستورالعمل 11:۸/1۸ به صورت زیر می‌باشد: - منحنی فراوانی اوج سیلاب در تارک مخروطافکنه تعیین می‌شود. منحنی فراوانی سیلاب با توزیع لوگ پیرسون تیپ للا تعیین می‌شود. تعیین محل تارک به‌طور قراردادی بامشاهدات میدانی انجام می‌شود و با نقطه‌ای است که پایین تراز آن جریان آب قابل پیش‌بینی نیست. در برخی مخروطافکنه‌ها آبراهه از جبهه کوهستان تا تارک مخروطافکنه به صورت عمیق حفر می‌شود و در این جریان عمیق احتمال جداشدگی وجود ندارد. - مرز محدوده سیلاب در مخروطافکنه آبرفتی مشخص می‌شود. در ابتدا باید مشخص کنیم که مخروطافکنه فعال است و اخیرا تحت پوشش سیل قرار گرفته و یا این که از فعالیت‌های زمین‌شناسی گذشته باقی مانده است. مرزهای مخروطافکنه با استفاده از نقشه‌ها و عکس‌های هوایی و پیمایش صحرایی پدیده‌هایی چون اتصال کانال‌هاء نوع خاک» پوشش گیاهی, رنگ خاک و جلای بیابان تعیین می‌شود. با استفاده از بده به‌دست آمده» عمق و سرعت سیلاب محاسبه و نقشه آزها با استفاده از مدل‌های ریاضی جریان تهیه می‌شود. [۴۰] 2۶-۵- ملاحظات ویژه مطالعات تخصصی ۱-2-۵- مطالعات ریخت‌شناسی مشخصات و روش مطالعه ریخت‌شناسی مخروطافکنه‌های آبرفتی در بند ۵-۳ و زیر بندهای آن ارائه شده است. لذا برای انجام مطالعات ریخت‌شناسی رودخانه‌های مخروطه افکنه‌ای به آن بند مراجعه شود. ۲-2-۵- مطالعات هیدرولیک در طول زمان آبراهه‌ها در سطح مخروطافکنه آبرفتی جایجا می‌شوند و بدین ترتیب شکل منظم و مخروط شکل آن ایجاد می‌شود. مشخصات هیدرولیکی جریان در یک مخروطافکنه آبرفتی با توجه به انواع جریان موجود در آن (ارائه شده در بند ۳-۴ همین راهنما) می‌تواند بسیار متنوع باشد. به همین دلیل خصوصیات هیدرولیکی جریان در مخروطافکنه‌های آبرفتی فعال با استفاده از -------- صفحهٔ بعد -------- فصل پنجم- ملاحظات ویژه برای تعیین حد بستر و پهنه‌بندی سیل ۸۷ مدل‌های هیدرولیکی قدیمی همچون 1۳۳2[ قابل انجام نیست. در بند ۵-۵ مدل‌های هیدرولیکی پیشنهادی مناسب برای مطالعات مخروطافکنه‌های آبرفتی ارائه شده است. ۱-۳-2-۵ ناپایداری آبراهه‌ها براساس شرایط جریان» مدل‌های ریاضی معمولا به پایدار و ناپایدار تقسیم بندی می‌شوند. فرآیندهایی که جریان و تغییرات بستر در آنها در طی زمان کند بوده و یا مطرح نباشندء توسط مدل‌های پایدار تجزیه و تحلیل می‌شوند.ء اما اگر تغییرات زمانی جریان با بستر عمده باشد.ء باید از مدل‌های ناپایدار استفاده نمود [۲۳]. در مخروطافکنه آبرفتی فعال, همان‌طور که در بند ۵-۴ و ۶-۴ همین راهنما شرح داده شد.ء آبراهه‌ها ناپایدار می‌باشند. به همین دلیل در مطالعات هیدرولیکی جریان در سطح آزها باید پایدار یا ناپایدار بودن آبراهه‌ها را در نظر گرفت. ۲-۲-2-۵ تشخیص آبراهه‌های فعال و غیرفعال مسیر جریان در پهنه های سیل‌گیری مخروطافکنه‌های غیرفعال پایدار می باشند و فرآیند فرسایش و رسوب‌گذاری در آنها موجب ناپایداری و عدم قطعیت نمی شود. درحالی که در بخش های فعال عدم قطعیت جریان» فرسایش و رسوب‌گذاری سریع موجب کاهش توان آبراهه برای حمل مواد فرسایش یافته از بالادست مخروط افکنه می‌شود. به‌طوری که چنانچه در بخشی از مخروط افکنه در طول ۰ سال اخیر فرآیند سیل یا رسوب‌گذاری رخ داده باشد. آن مخروط افکنه فعال می‌باشد. باتوجه به عدم وجود روش تحلیل مشخص برای تشخیص آبراهه‌های فعال و غیرفعال باید با ترکیب محاسبات هیدرولیکی و بررسی شواهد زمین شناسی اخیر و در نظر داشتن تحول احتمالی شکل آبراهه در آینده و فرآیند رسوب‌گذاری و سیل مناطق غیرفعال مخروط افکنه‌ها را مشخص نمود. بنابراین با ترکیب روش‌های مهندسی و زمین ریخت‌شناسی به صورت کمی و کیفی می‌توان محدوده‌های سیل گیری را در درازمدت مشخص نمود. چنانچه محدوده با مشخصات مد کور مشاهده نشد و در منطقه مورد مطالعه فرآیندهای فرسایش و رسوب و جریان ناپایدار وجود نداشته باشد. آَن منطقه غیرفعال می‌باشد. به طور کلی برای تشخیص فعال یا غیرفعال بودن مخروط افکنه‌ها از موارد زیر استفاده می‌شود.ء به علاوه یادآوری می‌شود که مشخصات محدوده های فعال و غیرفعال در مخروطافکنه‌ها در بند ۴-۳ آورده شده است. - نقشه‌های زمین‌شناسی سطحی و خاک‌شناسی و بررسی داده‌های تاریخی سیل و رسوب» اطلاعات مناسبی در زمینه نوع خاک و سن سطح زمین ارائه می‌دهند. - عکس‌های هوایی سال‌های مختلف برای تشخیص آبراهه های فعال و غیرفعال به کار می‌روند. به‌طوری که مناطق با پوشش گیاهی قدیمی و بدون تغییر در مسیر جریان آبراهه» آبراهه غیرفعال می‌باشند. - تراکم و نوع پوشش گیاهی اطلاعات مناسبی در مورد سن سطح مخروطافکنه آبرفتی ارائه می‌دهند. بافت و ترکیب رسوبات در پوشش گیاهی سطحی موثر است. چون رسوبات جدید مخروطافکنه محتوی مواد آلی یا رس کمی هستند و در نتیجه اجازه رشد گیاهان را نمی‌دهند. به علاوه سطوح غیرفعال به دلیل این‌که تنها منبع تامین آب آنها بارش مستقیم رت سس زره -------- صفحهٔ بعد -------- است و به دلیل این که عمدتا فرسایشی هستند حاصلخیز نمی‌باشند پوشش گیاهی کم‌تری دارند. سطوح با سن متوسط (اواسط تا اواخر هولوسن) دارای پوشش گیاهی متراکم و متنوع می‌باشند. - نقشه‌های توپوگرافی برای تعیین مناطق مستعد جدا شدگی و عمق سیلء رسوب و واریزه در مخروطافکنه و به علاوه برای تشخیص سطوح مخروطافکنه قدیمی‌تر در محدوده‌های فعال به کار می‌روند که تحت پوشش سیل قرار نمی‌گیرند. - پس از انجام مطالعات دفتری باید با پیمایش کلیه مسیرهای جریان» مناطق فعال و غیرفعال را مشخص نمود. به‌طوری که مشاهده شواهدی از اقدامات انسانی (اخیرا یا در دوره باستان) یا هوازدگی (سنگ‌فرش بیابانی, سنگ‌های صیقلی ایجاد حفره یا شیار بر روی آهک) با بررسی میدانی بخش‌های مختلف مخروطافکنه نیز اطلاعات مربوط به سن مخروطافکنه را در اختیار قرار می‌دهد [۶۶|. ۳-۲-2-۵ تحلیل سیلاب‌های با غلظت بالای رسوب الف- بده اوج سیلاب بده اوج جریان واریزه‌ای از رابطه زیر به‌دست می‌آید. 0: )۳-۵( که در این رابطه: غلظت حجمی رسوبات در حالت روی هم انباشته شده (بی بعد) غلظت حجمی رسوبات در حال انتقال در جریان سیلاب واریزه‌ای (بی بعد) بده اوج جریان معمولی برحسب ( 0 3 ): بده اوج جریان واریزه‌ای برحسب ( هس ب- ضریب سرعت برای بررسی هیدرولیک رودخانه نیاز به تعیین ضریب زبری و یا ضریب سرعت می‌باشد [۵]. افزایش مقدار رسوب در جریان موجب برخورد رسوبات به هم و اتلاف انرژی جریان می‌گردد و بنابراین باعث افزایش زبری هیدرولیکی و کاهش ضریب سرعت می‌شود [۱۹]. بدین ترتیب در مطالعات هیدرولیک سیلاب‌های غلیظ باید ضریب سرعت و ضریب مانینگ را با توجه به نوع جریان تعیین نمود. ضریب سرعت با استفاده از رابطه (۶-۲) در فصل ۲ به‌دست می‌آید. ج- تحلیل هیدرگراف جریان ضریب سرعت جریان غلیظ از ضریب سرعت جریان آشفته بسیار کم‌تر بوده و این عامل موجب افزایش عمق جریان گردیده و ظرفیت انتقال رسوب می‌شود [ 1۵ -------- صفحهٔ بعد -------- فصل پنجم- ملاحظات ویژه برای تعیین حد بستر و پهنه‌بندی سیل ‎۸٩ کاهش می‌یابد [۴|. کاهش ضریب سرعت جریان و یا افزایش زبری براساس راهنمای تعیین ضریب زبری هیدرولیکی رودخانه‌ها بعدی سیلاب رسوب‌گذاری باید مد نظر قرار گیرد. که نرم‌افزار ویژه سیلاب واریزه‌ای دو بعدی موجود نبوده ولی می‌توان برای تحلیل با د- کاهش ظرفیت انتقال رسوب در مخروط افکنه آبرفتی شب بستر رودخانه در بازه‌های بالادستی زیاد بوده و در پایین‌دست این شب کاهش می‌یاید. کاهش شیب نقش بسزایی در کاهش ظرفیت حمل رسوب دارد به‌طوری که چنانچه شیب بستر رودخانه در بازه‌های کم شیب و پر شیب به ترتیب ,آ و وا بوده و (05) نرخ انتقال رسوب باشد. نسبت انتقال رسوب در بازه کم شیب نسبت به بازه پرشیب به صورت زیر خواهد بود. 80 ع9(8001[6) (۳-۵) 78 که 8 8ل٩ ۵ ی بدین ترتیب با کاهش شیب در بازه‌های پایین‌دست انتقال رسوب در مناطق کم شیب افزایش می‌یابد و باعث رسوب‌گذاری شدید در آبراهه و طغیان سیلاب به خارج از آبراهه می‌شود که این مساله در پهنه‌بندی جریان‌های واریزه‌ای باید مورد توجه قرار گیرد. ه- انتقال جریان‌های با غلظت بالای رسوب نرخ انتقال رسوب بدون بعد در جریان‌های غلیظ تابعی از عمق نسبی و تنش برشی بدون بعد است و با رابطه زیر بیان می‌شود. (۴-۵) ی ۳ که در این رابطه: بده رودخانه در واحد عرض ‎)*/٩( ]: شیب بستر رودخانه (بدون بعد) ۴ ۱ (۵۳۵ در و که در این رابطه: ع: شتاب ثقل (۲/۹۹) یکا: ضریبی که به خواص فیزیکی رسوب بستگی دارد و با رابطه زیر بیان می‌شود. -------- صفحهٔ بعد -------- ۹۰ راهنمای مطالعات رودخانه‌های مخ روطافکنه‌ای 0.8/8 ۵4 5 )۶-۵( 50150 ۵: وزن مخصوص مستغرق نسبی (بی بعد) 50ل: قطر متوسط رسوب برحسب متر ۵-۵- مدل های تحلیل جریان مدل‌های ریاضی مورد استفاده در تحلیل جریان در مخروطافکنه‌های آبرفتی شامل مدل‌های یک بعدی" و دو بعدی» می‌باشند. البته فرآیندهای مطرح در جریان‌ها دارای طبیعت سه بعدی می‌باشند که در حالت ایده آل باید از مدل‌های سه بعدی برای مدل‌سازی آنما استفاده نمود. اما مدل‌های سه بعدی خیلی زمان بر می‌باشند. درحالی که مدل‌های یک بعدی و دو بعدی که به‌وسیله ساده‌سازی‌های مختلف مانند متوسطگیری در مقطع» عمق و عرض حاصل می‌شوندء برای فعالیت‌های مهندسی راه حل مناسبی می‌باشند. مدل‌های یک بعدی به‌طور وسیعی در مطالعات شبیه‌سازی فرآیندهای سیلاب و رسوب‌گذاری در آبراهه‌های مستقیم» جریان‌های جداشونده و در محل اتصال آبراهه‌ها به کار برده می‌شوند. در مدل‌های یک بعدی تغییرات پارامترها در دو بعد ناچیز فرض شده و معادلات حاکم بر جریان در آن دو بعد متوسط‌گیری می‌شوند. در شکل (۱-۵) شبکه‌بندی در یک آبراهه یک بعدی» شبکه آبراهه و اتصال و انفصال آبراهه نشان داده شده است [۲۳]. اتفصال کاتال ها کانال ۶ تصال کاتال ها اس شکل ۱-۵- نمایی شماتیک از یک شبکه آبراهه [۳۲۵] هنگامی که تغییرات کمیت‌های متوسط جریان در جهت قائم (عمق جریان) ناچیز بوده و به همین دلیل می‌توان با اعمال فرضیات ساده کننده» از معادلات دو بعدی در پلان بهره جست [۲۳]. برای تحلیل جریان ورقه‌ای باید از مدل‌های دوبعدی استفاده نمود. برای انتخاب مدل مناسب برای شبیه‌سازی مخروطافکنه مورد مطالعه, باید چند معیار عمده را در نظر گرفت که عبارتند از: هدف از مدل‌سازی» ابعاد مکانی جریان (یک بعدی یا دو بعدی) و ابعاد زمانی جریان (پایدار یا ناپایدار) براساس این معیارها برای مدل‌سازی جریان در مخروط افکنه‌های آبرفتی سه مدل ارائه شده است که کاربر باید با توجه به شرایط حاکم در مخروطافکنه مورد مطالعه و هدف مطالعه, مدل مناسب مورد نیاز خود را انتخاب نماید. 1- 06-11 6۹[10۵[| 065 -------- صفحهٔ بعد -------- فقصل پنجم- ملاحظات ویژه برای تعیین حد بستر و پهنه‌بندی سیل ۹ مدل‌های پیشنهادی برای تحلیل جریان در مخروطافکنه‌های آبرفتی براساس نوع جریان در مخروطافکنه انتخاب می‌شود. بدین ترتیب در این راهنما مدل‌های مناسب برای مطالعه مخروطافکنه‌های آبرفتی به صورت زیر معرفی می‌شوند: - تحلیل جریان مستقیم و شریانی با مدل ۲1۳۲-1۸5 - تحلیل بررسی ریخت‌شناسی رودخانه با مدل 11۳۴ - تحلیل جریان مدل 1۲1-0010 ۱11 مشخصات این مدل‌ها به‌طور اجمالی در جدول (۱-۵) ارائه شده است. جدول ۱-۵- مدل‌های هیدرودینامیک و رسوب در تحلیل جریان در مخروطافکنه‌های آبرفتی [۲۳] لاد اناد امتیاس زمانی نوع حجم آبی مدل / : +2 ۰ ها ر ی تا تا را اد تا ات کاا اا تا تا تا ات تا مک ۳ تا ای تا تا 9 تا دا ۱-۱-۵-۵ مدل 111۳-13۸5 مدل ۲1۳-1۹۸5 برای مدل‌سازی الگوی جریان, آبشستگی و رسوب‌گذاری در آبراهه‌های مستقیم مورد استفاده قرار می‌گیرد که مدلی یک بعدی است و برای شبیه‌سازی جریان آب و رسوب و محاسبه نیمرخ سطح آب در جریان‌های زیر بحرانی» فوق بحرانی و ترکیبی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این مدل در جریان‌های پایدار و ناپایدار قادر به شبیه‌سازی بستر متحرک و سازه‌های موجود و انواع کانال‌ها با شکل‌های مختلف می‌باشد و تغییر زبری در طول کانال و در مقاطع مختلف را در نظر می‌گیرد [۲۳]. این مدل نیمرخ سطح آب» سرعت جریان» شیب خط انرژی» سطح جریان» عرض بالای جریان و عدد فرود جریان را با دریافت داده‌های ورودی مورد نیاز محاسبه می‌نماید. در صورتی که رودخانه‌های موجود در مخروط افکنه پایدار باشند و تغییر مسیر و مقطع قابل توجهی نداشته باشند می‌توان از این مدل استفاده نمود. داده‌های مورد نیازء کاربردء قابلیت‌ها و محدودیت‌های این مدل در راهنمای کاربرد مدل‌های ریاضی و فیزیکی در مطالعات مهندسی و ساماندهی رودخانه (نشریه شماره ۳۲۰ طرح تهیه ضوابط و معیارهای فنی صنعت آب کشور- وزارت نیرو)به تفصیل آمده است [۲۳]. ۲-۱-۵-۵- مدل ۲1 مدل ۲1۲۲ برای شبیه‌سازی جریان به‌صورت دو بعدی و سه بعدی به کار می‌رود. در این مدل امکان تغییر شبکه و تحلیل جریان با شبکه‌های غیرساختار یافته استفاده از شبکه‌های با آلمان‌های مثلنی و چهار ضلعی (برای هندسه‌های دو بعدی) و چهارضلعی, شش وجهی» هرمی یا گوه‌ای (برای هندسه‌های سه بعدی) وجود دارد. -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۲۳ راهنمای مطالعات رودخانه‌های مخروطافکنه‌ای نمودارهای دوبعدی و سه‌بعدی می‌باشد [۲۳]|. داده‌های مورد نیازء کاربردء قابلیت‌ها و محدودیت‌ها این مدل در راهنمای کاربرد مدل‌های ریاضی و فیزیکی در مطالعات مهندسی و ساماندهی رودخانه به تفصیل آمده است [۲۳]. ۳-۱-0-۵ مدل ۲071520 انتقال رسوب مدل شده و سپس تاثیر تغییرات نیمرخ بستر مدل می‌شود. به این معنی که بین مدل‌سازی جریان و انتقال رسوب یک حالت رفت و برگشتی وجود داشته و اندرکنش بین آنها در نظر گرفته می‌شود. مدل (11۳21-ح-) شبیه‌سازی دو بعدی متوسطگیری شده در عمق را برای هیدرودینامیک و انتقال رسوب در مجاری روباز انجام می‌دهد. نیمرخ سطح آب در شرایط جریان‌های زیر بحرانی» فوق بحرانی و بینابین و تاثیرات جریانات ثانویه در انتقال بار بستر در مجاری روباز منحنی شکل راء محاسبه می‌نماید. سیل گرفتگی و عقب‌نشینی سیل با توجه به معیار عمق بحرانی برای مناطق خشک و تر را به صورت دقیق شبیه‌سازی می‌نماید. داده‌های مورد نیازء کاربردء قابلیت‌ها و محدودیت‌ها این مدل در راهنمای کاربرد مدل‌های ریاضی و فیزیکی در مطالعات مهندسی و ساماندهی رودخانه به تفصیل آمده است [۲۳]. 2-۱-۵-۵ مدل ۲1,000 ۱11۳۹۲ شبیه‌سازی جریان در سطح مخروط افکنه به علت پیچیدگی حرکت آب مشکل می‌باشد. برای محاسبه ارتفاع سیل و تعیین می‌شود. در این مدل ترکیبی از تحلیل‌های یک بعدی و دو بعدی جریان برای یک محدوده خاص قابل اجراست. در واقع مدل یک بعدی ۸1116۳[1 و مدل دو بعدی |۸11۳۳:21 در مدل ۲۳]00010 ۲11۳۴۳ گنجانده شده‌اند. این مدل به کاربر اجازه می‌دهد که جریان در آبراهه اصلی را با استفاده از تحلیل یک بعدی جریان و سایر بخش‌ها را با تحلیل دوبعدی جریان شبیه سازی نماید. به علاوه امکان بررسی اثر سازه‌های کوچک مثل سرریز و کالورت را با تحلیل دوبعدی جریان میسر می‌سازد. داده‌های مورد نیازء کاربرد. قابلیت‌ها و محدودیت‌ها این مدل در راهنمای کاربرد مدل‌های ریاضی و فیزیکی در مطالعات مهندسی و ساماندهی رودخانه به تفصیل آمده است [۲۳]. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل ۶ ملاحظات فنی ویژه برای مهار سیلاب و فرسایش رودخانه‌های مخر و طافکنه‌ای -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- فصل تُستسم- ملاحظات نی و ۱-۹- کلیات مخروطافکنه‌هاء تغییرات پای دامنه کوهستان» جایی ؟ معمولا" در نمای پلان» محر که حول دهانه یک دره عم نوع از رودخانه‌ها باید مد نظ سپس ملاحظات ویژه برای در مهار فرسایش رودخانه‌ها ژه برای مهار سیلاب و فرسایش رودخانه‌های مخروطافکنه‌ای سطح زمین ناشی از رسوب‌گذاری هستند که در یک مقیاس زمانی زمین‌شنا جریان‌های فصلی کوهستانی به سمت شیب‌های ملایم‌تر بستر دره ظاهر : طی و یا بادیزنی شکل هستند. روی نقشه‌های توپوگرافی, مخروطافکنه‌ها به قی (تارک مخروط افکنه) هم‌مرکز شده‌اند ظاهر می‌شوند. شکل (۱-۶) ش هد. و فرسایش در رودخانه‌های مخروطافکنه‌ای نیاز به ملاحظات ویژه‌ای دارد ک ر قرار گیرد. لذا در این فصل ابتدا در خصوص شرایط سیل در این نوع رودخان روش‌های سازه‌ای و غیرسازه‌ای مهار و مدیریت سیل مورد بحث قرار گرفته ی مخروطافکنه بحث می‌گردد. زاویه باز شده منطقه دره نواحی هیدرولیکی روی مخروط تیپ شکل چ-۱- شمای توصیفی خصوصیات مخروط افکنه [۸۸] ام می‌شوند. واقع شده‌اند. آنما صورت منحنی‌های میزانی با توجه به شرایط ویژه این 4ها بررسی صورت گرفته و -------- صفحهٔ بعد -------- ۹ راهنمای مطالعات رودخانه‌های مخ روطافکنه‌ای ۲-۹- سیل روی مخروطافکنه‌ها هوازدگی» زلزله و غیره منبع فراوانی از رسوب را فراهم می‌کنند که در طول دوره‌های زمانی بین رگبارهای فراگیر رسوبات غیر سیلاب‌های گلی و واریزه‌ای تولید می‌کنند. تغییر در جریان و یا منابع تولید رسوب مخروطافکنه می‌تواند به‌طور عمده ریخت‌شناسی تارک و سطح مخروط افکنه را تغییر دهد. اگر منابع رسوبی از بالادست حوضه به سمت مخروط افکنه در اثر تغییر در الگوی بارش و یا افزایش پوشش گیاهی کاهش یابد. - نوع خاک. پوشش و کاربری اراضی حوضه - فراوانی وقوع آتش‌سوزی در جنگل - شدت و دوام بارندگی - شکل و شیب طولی و جانبی مخروط افکنه - نوع رسوب و پوشش گیاهی مخروط افکنه - موقعیت. تراکم آنواع کاربری اراضی و یا سازه‌ها از قبیل: جاده» پرچین,» راه‌آهن»ء ساختمان ظرفیت انتقال رسوب سیلاب مورد ارزیابی قرار گیرد. سیل‌ها می‌توانند کانال‌های مهار سیل را زک وسیله مواد وأریزه‌ای و ی نخاله‌های حاصل از تخحریب سازه‌های متقاطع مسدود کنند. مخروطافکنه‌ها معمو لا آبراهه‌های متعدد و شریانی دارند که این آبراهه‌هاء تحت تاثیر عواملی از قبیل فعالیت‌های بشری» تغییر پوشش گیاهی, انباشت واریزه» ته نشینی رسوبات بادی و غیره» در معرض پدیده جداشدن قرار دارند. سیل اندک و پراکنده هستند. همجنین وجود دوره‌های طولانی قصل خشک بین سیلاب‌هاء باعث می‌شود که انتظار مردم از خطر وقوع سیل؛ در این نواحی؛ کم شود. به‌علاوه» بر روی اکثر مخروط افکنه‌ها شهرسازی نشده است و9 امکان بت سیلاب‌ها نبوده و9 -------- صفحهٔ بعد -------- آزانس فدرال مدیریت بحران" (۱۹۸۹) خطرهای سیل که ممکن است روی مخروطافکنه‌ها رخ دهد به شرح زیر معرفی نموده است [۹۹]: - جریان با سرعت بالا (۴/۵ تا ‎٩‏ متر بر ثانیه) که می‌تواند نیروهای هیدرودینامیکی قابل توجهی بر سازه‌ها ایجاد کند. - کف‌کنی تا عمق ۲-۲ متر - ته نشینی رسوب و مواد واریزه‌ای تا عمق (۴ تا ۶ متر) در زمان وقوع سیل - جریان واریزه‌ای و نیروهای موثر وایسته به آن و بار رسوب زیاد - جریان گلی و رسوب‌گذاری ناشی از آن و ضرورت تخلیه رسوبات - آب گرفتگی و نیروهای وابسته به‌آن بر روی ابنیه و ساختمان‌ها - سیلاب‌های ناگهانی» به صورتی که زمان هشدار کوتاهی برای تخلیه و آنجام اقدامات اضطراری به منظور حفاظت از اموال وجود داشته باشد. - کوتاه بودن طول دوره داده‌برداری, به‌طوری که معیار فراوانی وقوع و استمرار حادثه اغلب باید از طریق روابط منطقه‌ای و براساس داده‌های محدود تخمین زده شود. به‌دلیل تنوع در آب و هواء تاریخچه ایجاد مخروط افکنه. سرعت و نوع فعالیت‌های تکتونیکی, سنگ‌شناسی مناطق منشاء پوشش گیاهی و کاربری اراضی, مخروطافکنه‌ها و سیلاب روی آنها تفاوت‌های زیادی را نشان‌می‌دهند. این تفاوت‌ها موجب می‌شود که در هنگام طراحی سازه‌های مهار سیل روی مخروطافکنه روش تحلیلی متناسب با شرایط ویژه محل پروژه مد نظر قرار گیرد [۵۴]. ۱-۳-۹- روش سازه‌ای مهار سیلاب روی مخروطافکنه روش‌های سازه‌ای مهار سیلاب با هدف کاهش خطر سیلاب» طراحی و اجرا می‌شوند. ممکن است سه روش کلی مدیریت خطر سیل روی مخروطافکنه‌ها اعمال شود. این روش‌ها که مبتنی بر اندازه و تراکم توسعه برنامه‌ریزی شده می‌باشند عبارتند از ‎:]۵٩[ - حفاظت از کل مخروط افکنه - حفاظت موضعی بخش فرعی - حفاظت از یک محوطه و یا یک سازه -۱-۱-۳- حفاظت از کل مخروط افکنه این نوع از حفاظت» روش‌های سازه‌ای بزرگ مقیاس نظیر سدهای رسوب‌گیر و سامانه‌های انحراف سیل را شامل می‌شود که برای مخروط افکنه‌هایی که به‌طور گسترده توسعه یافته‌اند و شهرسازی شده است. به‌کار می‌روند. در طراحی این سازه‌ها باید موارد زیر ر در نظر داشت: (1143/۸) با عم ۸ 1شع11۵۵0 با00ع 6 [۱-1000 -------- صفحهٔ بعد -------- ۹۸ راهنمای مطالعات رودخانه‌های مخروطافکنه‌ای - سازه‌ها باید به گونه‌ای طراحی شوند که جریان و مواد واریزه‌ای آبخیز بالادست را در تارک قطع نمایند و آن را به خارج از محدوده شهرسازی شده" منحرف نمایند و یا ازمیان آن به بیرون از شهر منتقل کنند. - سازه‌ها باید در مقابل فرسایش, رسوب‌گذاری, نیروهای ناشی از جریان‌های با سرعت بالا مقاوم باشند. - نگهداری مداوم این سازه‌ها هرچند که پر هزینه باشد برای عملکرد بهینه آنها ضروری است. ۲-۱-۳-۹- حفاظت موضعی بخشس فرعی با کاربرد روش‌های زیر می‌توان یک بخش فرعی مشخص و یا یک محل توسعه یافته از یک مخروط افکنه را در مقابل خطر - سازه‌های شیب‌شکن - موانع رسوب‌گیر - خاکریزهای موضعی» کانال انحراف سیل - کانال‌های مهار سیل - احداث ساختمان‌ها برروی خاکریزهای مستحکم این روش‌ها برای حفاظت محدوده‌های کوچک‌تر از کل مخروطافکنه هستند که می‌توانند مخروط افکنه‌های با تراکم متوسط اراضی شهری را به‌وسیله مهار مواد واریزه‌ای و یا هدایت آب و رسوب به خارج از یک منطقه شهری توسعه یافته, حفاظت کنند. ۳-۱-۳-۹ حفاظت از یک محوطه و با یک سازه یک محوطه و یا سازه را می‌توان با کاربرد روش‌های حفاظتی زیر از خطر سیل محافظت نمود: - افزایش ارتفاع پی محوطه یا سازه - احداث دیوارهای سیل‌بند و خاکریزها - تقویت و مسلح نمودن دیوارهاء در و پنجره‌ها در مقابل ضربه مواد واریزه‌ای این روش‌ها در مناطق کم‌تر توسعه یافته شهری, موثرترند. ۳-۳-۹- روش‌های سازه‌ای مهار سیل روی مخروط افکنه‌ها روش‌های سازه‌ای مهار سیل با هدف کاهش بده اوج و یا عمق سیلاب طراحی می‌شوند. روش‌هایی که بده اوج سیل را کاهش می‌دهند شامل مخازن ذخیره و سامانه‌های انحراف سیل می‌باشند. درحالی که روش‌هایی که عمق سیل را کاهش می‌دهند شامل اصلاح مقطع آبراهه‌های موجود. احداث سیل‌بندهای خاکی و دیوارهای سیل‌بند می‌باشند به‌طور کلی روش‌های سازه‌ای مورد استفاده برای مهار سیل و جریان‌های واریزه‌ای روی مخروطافکنه‌ها شامل روش‌های زیر می‌باشند [۹۹]: - موانع رسوب‌گیر: سازه‌هایی هستند که معمولا در حوضه آبریز قرار می‌گیرند تا حرکت مواد واریزه‌ای را به سمت پایین‌دست آبراهه و به‌داخل مخروط افکنه متوقف کنند و یا کاهش دهند. 40 -| 5 160۲ -2 -------- صفحهٔ بعد -------- - مخازن تاخیری : سدهای ذخیره سیل هستند که معمو ۷ فاقد سامانه کنترل (دریجه و شیر) در خروجی می‌باشند و برای رسوب‌گیر را تأمین می‌کند. _ کانال‌های مهار سیل : سازه‌هایی هستند که برای عبور ایمن‌تر بده اوج سیلاب در مقایسه با آبراهه‌های طبیعی طراحی و پیروی می‌کنند. - کانال‌های انحراف و برگردان سیل: آبراهه‌های مصنوعی هستند که برای ایجاد ظرفیت اضافی و دور کردن جریان از طفیان سیلاب به داخل منطقه مسکونی توسعه یافته جلوگیری کنند. _ گوره‌ها : خاکریزهایی هستند که به موازات رودخانه و برای جلوگیری از طغیان سیلاب به داخل منطقه توسعه یافنه طراحی می‌گردند. عرض یک مخروطافکنه قرار گیرند تا جریان را به خارج از منطقه توسعه یافته منحرف نمایند و یا مسیر آن را قبل از ۱-۲-۳-۹ موانع رسوب گیر این سازه‌ها می‌توانند جزیی از یک طرح مهار سیل باشند؛ البتهء به اندازه زیادی سیلاب را کاهش نمی‌دهند. آنها موانعی هستند که برای توقف اجسام بزرگی مانند تخته‌سنگ» سنگ درشت, و مواد واریزه‌ای شناور (از قبیل کنده درختء» جارویک» شاخه درخت. آشغال و سایر قطعات بزرگی که ممکن است به وسیله جریان‌های سریع حرکت داده شوند)» طراحی می‌شوند. این سازه‌ها می‌توانند به صورت دائمی نصب شوند و یا به عنوان بخشی از یک واکنش اضطراری بعد از وقوع آتش‌سوزی در حوضه آبریز و یا زمین‌لفشزش, اجرا شوند تا از افزایش قابل انتظار رسوبات واریزه‌ای جلوگیری کنند. این موانع شکل‌های متفاوتی از قبیل حصارهاء دیوارهای کوتاه : ۰ : ۰ ۰ ۰... ۸ ۰ ۰ ۱- 160۳۹ 5 2- 1616010 ]ان 11000-۲00۵۱ -3 5 ل 2 121۷0۲۹1۵۹ -4 [٩‏ [ 111000۷/۵ -5 6- 4۵ ی 5 0(6ع 1 -8 -------- صفحهٔ بعد -------- پ راهنمای مطالعات رودخانه‌های مخروطافکنه‌ای - نرده‌های نگهداشت واریزه: به‌طور تیپ تیرهای عمودی هستند (با و یا بدون سیم اتصال) که به یک فونداسیون احدائی عمود بر مسیر جریان واریزه‌ای» بسته شده‌اند. این نرده‌ها به‌خودی خود. تنها به‌صورت موردی از جریان واریزه‌ای در زمان وقوع سیل ممانعت می‌کنند و به عنوان یک راه حل کلی برای جلوگیری از تخریب ناشی از جریان واریزه‌ای توصیه نمی‌شوند. هدف اصلی این نرده‌ها تاخیر در سرعت انتقال واریزه‌ها به پایین‌دست؛ گرفتن بخشی از مواد واریزه‌ای و تفکیک واریزه‌های در حال جریان است. عملکرد نرده‌ها باعث می‌شود که هوای محبوس در زیر جریان واریزه‌ای آزاد شود. هوای محبوس شده در جریان واریزه‌ای می‌تواند اصطکاک بین مواد واریزه در حال جریان و زمین را کاهش دهد و در نتیجه باعث افزایش سرعت جریان گردد. نرده‌های نگهداشت واریزه اغلب در طول یک جریان واریزه‌ای خراب می‌شوند. البته اگر خرابی نرده به شکل خم شدن باشد و به طور کامل تخریب و از جا کنده نشودء هنوز می‌تواند سرعت جریان را کاهش دهد و بخشی از مواد واریزه را نگه دارد. ر ۱ در ۹ شکل۲-1- نمونه‌ای از توری نگهداست مواد واریزه در بالادست جاده نرده‌های نگهداشت واریزه» جریان را کاهش داده و انرژی آن را در شروع حرکت‌های توده‌ای گرفته و از وقوع جریان‌های واریزه‌ای بزرگ مقیاس بعدی به سمت پایین‌دست آبراهه جلوگیری کنند. احتمالا نرده‌های نصب شده در پای دامنه‌های تند تخریب می‌شوندء مگر این که. متناسب با سرعت‌های بالای جریان‌های وایزهای تقویت شده باشند. نرده‌های نگهداشت وآریزه باید به صورت دوره‌ای بازدید گردند و در صورت نیاز تمیز و یا تعمیر شوند. این سازه بهترین کاربرد را به عنوان یک روش موقتی و یا در مواقع اضطراری دارد و نباید به تنهایی به عنوان یک سازه دائمی مهار سیل مورد توجه قرار گیرد. - دیوارهای مانع واریزه!: به عنوان «دیوار آتش» نیز شناخته شده‌اند.ء این دیوارها به‌طور تیپ به ارتفاع ۲ تا ۴/۵ مترء با الوارهای ۵ در ۳۰ سانتی‌متری که به وسیله فونداسیون بتنی نگهداری شده‌اند. ساخته می‌شوند. در عمل ثابت شده است (بعداز ۳ تا ۵ سال) اجرا می‌شوندء ولی کاملا با دوام هستند. در کوه‌های سان گابریل جنوب کالیفرنیا نمونه‌هایی از دیوار دیده شده است که تا ۱۵ سال دوام داشته‌اند ([شکل ۳-۶). - سدهای داربستی ": همانند بندهای اصلاحی در عرض یک آبراهه احداث می‌شوند. در کالیفرنیای جنوبی داربست‌های بتنی به عنوان سازه‌های تاخیر سیلاب احداث شده‌اند. داربست‌هایی که به صورت دوره‌ای تمیز شده باشند همجون موانع ۵[ [۵ ۷۷ 0161 16015 -1 5 ۱۲[ -2 -------- صفحهٔ بعد -------- فصل تُسسم- ملاحظات فنی ویژه کوچک در مقابل وا به داربست‌هایی که ملایم‌تر و مقاومت داربستی پرشده از ۱ تحربیات ۴۰ ساله , و اجرا گردیده‌اند از - دیوارهای حایل!: فرعی مخروط افکنه برای مهار سیلاب و فرسایس رودخانه‌های مخروطافکنه‌ای ریزه‌ها عمل می‌کنند. گاهی اوقات داربست‌ها به صورت سری احداث ۰ در بالادست دره‌های باریک نصب شده‌اند مشکل باشد و در نتیجه نتو بالادست این سدها یک تالاب با پوشش گیاهی متراکم ایجاد می‌ش هیدرولیکی بیش‌ترء به عنوان یک تاخیر دهنده جریان سیلاب عمل :۱ اریزه پایداری شیب‌های کناره دره را افزایش داده و جریان واریزه‌ای هدست آمده از کالیفرنیای جنوبی نشان داده است که سدهای داربستی انواع موثر و با دوام موانع رسوب‌گیر هستند (شکل ۳-۶). ی تس ی کال و رک تست میم ریت ۹ شکل2-1- سدداربستی بتنی در کالیفرنیای جنوبی [۹۹] این سازه به ارتفاع ۲ تا ۲ متر بوده و از دیگر طرح‌های معمول برای . است (شکل ۴-۶). دیوارهای مایل,ء شکل دیگری از دیوارهای حایل « ۱۰) ان مواد واریزه آنها را تمیز کرد. می‌کند. به علاو» سدهای بتنی که به‌طور مناسب طراحی ستند که با زاویه‌ای بیش‌از ۹۰ |- 1۱۵۱۱۵۵ ۷۷۵5 -------- صفحهٔ بعد -------- ۱.۳ راهنمای مطالعات رودخانه‌های مخروطافکنه‌ای درجه با جهت شیب نصب می‌شوند. مشاهدات از عملکرد دیوارهای حایل مایل در طول سیل‌های بزرگ. نشان می‌دهد امروزه به منظور کاهش هرزینه‌های اجرایی احدات دیوارهای حایل عموما از بلوک‌های سیمانی توخالی استفاده می‌شود.ء ولی باید توجه کرد که این بلوک‌ها بیش‌تر در معرض تخریب قرار دارند. دیوارهای حایل با بتن مسلح درجا خیلی پایدارتراز دیوارهای احداثی با فولاد در دیوار بتنی درجا برای مقاوم نمودن آن در مقابل تنش کششی, به مراتب آسان‌تر از دیوارهای بلوکی است و اتصال بین فولاد و بتن در دیوارهای با بتن‌ریزی درجا بیش‌تر است. ا [ ۰ ْ ۳ ۳ ارم ۳ شکل۵-1- یک دیوار حایل منحرف‌کننده مواد واریزه‌ای در راس مخروط یک جریان واریزه‌ای نزدیک هیروشیمای زاین ۲-۳-۳-۹ مخازن تاخیری و رسوب گیر در مخزن رسوب‌گیر باید یک سامانه تخلیه جریان در هنگام پر شدن حوضچه از رسوب طراحی گردد. عموما مجرای تخلیه یک سد رسوب‌گیر شامل یک برج مدور با بازشدگی‌های برشی در اطراف آن خواهد بود. سامانه‌های تخلیه از نوع کالورت, تنها در مناطقی کاربرد دارند که غلظت رسوب جریان ورودی به مخزن کم باشد. در غیر این‌صورت رسوب جریان ورودی در مخزن ته‌نشین شده و ورودی کالورت را مسدود خواهدکرد و در نتیجه ظرفیت عبور جریان از آن را کاهش می‌دهد. ۳-۲-۳-۹ کانال‌های انحراف سیل به‌طورکلی در جایی که هزینه حق عبور از درون املاک خصوصی بسیار بالاست. از کانال‌های انحراف سیل با پوشش بتنی و با بهره‌وری بالا استفاده می‌شود. در مناطقی با هزینه‌های حق عبور پایین ترء معمو لا از کانال‌های خاکی دوزنقه‌ای شکل با مقطع بزرگ‌تر استفاده می‌گردد. معمولا احداث و نگهداری کانال‌های پایدار خاکی و بدون پوشش در مخروطافکنه‌هاء. مشکل خواهد بود. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل تُسشسم- ملاحظات فنی ویژه برای مهار سیلاب و فرسایش رودخانه‌های مخروطافکنه‌ای ۱۳ این کانال‌ها به حفاظت کناره‌ها با سنگ‌چین » و احتمالا سازه‌های شیب‌شکن نیاز دارند. در گذشته طراحی سازه‌ها اغلب براساس مقایسه بین هزینه‌های اجرا و حق عبور از اراضی انجام شده است. برخی از کانال‌های انحراف سیل ممکن است به عنوان کانال‌های چند منظوره مورد توجه قرار گیرند. به‌طوری که در بخشی از منطقه انتقال سیل زیست‌بوم‌هایی برای حیوانات غیراهلی و یا امکاناتی برای تفریحات عمومی تدارک دیده می‌شود. به‌دلیل این که سیلاب‌ها روی مخروطافکنه دارای بار رسوبی و مواد واریزه‌ای سنگین هستند. این موضوع باید بررسی شود که آیا رسوب در منطه بالادست تله‌اندازی شود و یا توسط کانال به پایین دست انتقال یابد. مدیریت بار رسوبی سنگین و جریان با سرعت بالاا مشکل بوده و اغلب مشکلات زیادی را در مرحله بهره‌برداری ایحاد می‌کند. همجنین انتقال و ترسیب رسوبات برای بهره‌برداری مناطق تفریحی " و پارک‌ها در محدوده عبور سیلاب مشکل ایجاد می‌کنند. حتی کانال‌های بتنی می‌توانند به‌وسیله ضربات رسوب در طول وقوع سیل به‌شدت تخریب شوند. کانال‌های انحراف سیل روی مخروطافکنه‌ها باید با دقت ویژه طراحی گردند تا بتوانند بار رسوبی حاصل (به‌خصوص مواد درشت منتقل شده در سرعت‌های بالا) را عبور دهند. گاهی اوقات استفاده از پوشش سنگ‌چین برای حفاظت کانال‌های آبرفتی» به‌خصوص وقتی که سرعت‌های بالای جریان قابل انتظار است ضروری است. برای طراحی سنگ چین محافظ کانال» می‌توان از نشریه راهنمای مهار فرسایش و حفاظت رودخانه‌ها (نشریه شماره ۱۴۹ طرح تهیه ضوابط و معیارهای فنی صنعت آب کشور-وزارت نیرو) استفاده نمود. 2-۲-۳-۹ منحرف کننده‌ها و کانال‌های سیل برگردان نوعا یک سازه منحرف کننده, یک سرریز جانبی یا تندآب است که برای انحراف بخشی از جریان سیلاب رودخانه در زمانی که کانال اصلی بخش عمده جریان را حمل می‌کند» طراحی می‌شود. اثر عمده این سازه کاهش بده اوج سیلاب در هنگام عبور از مکان انحراف دهنده است. جریان منحرف شده می‌تواند به‌طور موقت در یک محل ذخیره نگهداری شود و یا از طریق یک کانال انتقال, به محل مطمئن منتقل شود. در مخروطافکنه‌هاء ممکن است از سامانه منحرف کننده سیل برای گرفتن سیلاب پخش شده در عرض مخروط افکنه و انحراف آن به سمت منطقه امن استفاده شود. ۳-۳-۹- گوره‌ها و دیواره‌های سیل‌بند به‌طور کلی» گوره‌ها در ترکیب با کانال‌های مهار سیل, بخش کوچکی از کانال‌های مهار سیل را شامل می‌شوند. در صورت تخریب ناگهانی دیواره سیل بند و یا گوره» پیامد وقوع سیل فراتر از رخداد سیل طراحی گوره و یا دیواره سیل‌بند می‌تواند باشد. زیرا در اثر تخریب خاکریز و یا دیوار سیل‌بندء به‌جای پخش تدریجی سیل» جریان سیلاب به‌طور ناگهانی رها شده و فرصت کمی برای تخلیه منطقه و یا سایر فعالیت‌های اضطراری وجود خواهد داشت. باید پاشنه و پنجه گوره را در مقابل فرسایش ناشی از جریان‌های با سرعت بالا و مملو از رسوب حفاظت نمود. غالبا از پوشش سنگ چین برای حفاظت شیروانی سمت رودخانه گوره استفاده می‌کنند. البته» ممکن است در مواقعی که رودخانه از میان یک محیط شهری عبور می‌کند. تمایل به کاربرد یک جایگزین خوش منظرتر به جای گوره وجود داشته باشد. اغلب برای حفاظت آبراهه و گوره» ۱-0 ۹۵ -2 -------- صفحهٔ بعد -------- ۱2 راهنمای مطالعات رودخانه‌های مخ روطافکنه‌ای در مقابل سرعت بالای جریان از پوشش بتنی» خاک‌سیمان» پوشش سنگ‌چین بندکشی شده استفاده می‌گردد. با توجه به زبری نسبتا کم بتن و خاک سیمان» می‌توان با استفاده از این مصالح آبراهه‌های با ظرفیت بیش‌تر و هزینه‌های حق عبور کم‌تر را ساخت. پوشش ژئو تکستایل (گاهی اوقات ژئوفابریک نامیده می‌شود) برای حفاظت سواحل گوره‌ها در مقابل جریان‌های با سرعت بالا استفاده می‌شود. در مخروطافکنه‌هایی که خاک آن ریزدانه بوده و جایی که مواد خوب دانه‌بندی شده برای فیلتر پوشش سنگ‌چین کمیاب است. پوشش ژئو فابریک می‌تواند از احتمال حرکت مواد ریزتر گوره به داخل سنگ‌چین‌ها جلوگیری کند [۹۹). ارزیابی‌های به‌عمل آمده برروی گوره‌های احدانی جنوب کالیفرنیا در طول سیلاب‌های رخ داده» نشان می‌دهد که عوامل زیر می‌تواند باعث تخریب گوره‌ها گردد [۹۹]: - سرریز جریان" از روی گوره‌ها - فرسایش تونلی - لغزش در پی و یا خاکریز گوره - فرسایش سطحی - زیرشویی" محافظ ساحل (فرسایش) با توجه به علل تخریب سیل‌بندهاء در نظر گرفتن ملاحظات زیر برای طراحی و اجرای گوره‌ها ضروری است [۹۹]: - عمق حفاظت پنجه گوره نباید کم‌تر از عمق فرسایش قابل پیش‌بینی باشد. - وقتی که از یک پوشش صلب استفاده می‌شود» حفاظت پنجه باید به‌وسیله یک پوشش صلب و یا پوشش توری‌سنگی تا عمقی بیش‌از فرسایش برآورد شده امنداد یابد. در چنین حالتی استفاده از سنگ‌جین به‌دلیل احتمال شسته‌شدن خاکریز 2-1 ملاحظات ویژه روش‌های غیرسازه‌ای مهار سیلاب سیلاب مخروطافکنه از تارک هیدروگرافی مخروط افکنه شروع شده و سپس به صورت جریان ورقه‌ای» جریان گلی و با در باشد. این قبیل سیل‌ها دارای آنرژی کافی برای حمل رسوبات درشت دانه در جریان‌های کم عمق می‌باشند. ترسیب ناگهانی رسوب و سرعت بالاتره مسیرهای جدید جریان با هت نامشخص را ایجاد نمایند. همچنین جریان‌های سیلابی به وسیله آبشستگی سواحل آبراهه‌ها و یا با ایحاد مسیرهای جدید ناشی از فرسایش در میان رسوبات غیرچسبنده مخروطافکنه, پهنه سیلگیر را گسترش می‌دهند. به‌علت نبود محدودیت توپوگرافیک و یا وقوع فرایندهای فرسایش و رسوب‌گذاری, عدم قطعیت مسیرجریان نیز در مخروط افکنه |- 8 2-8 3- 1110۷ ۳۵۸ 117 -------- صفحهٔ بعد -------- تشدید می‌شود. در مجموع این خصوصیات در مخروط افکنه. خطر وقوع سیلی را ایجاد می‌کند که تنها با کاربرد روش‌های سازه‌ای مهار سیل و یا اجتناب کامل از توسعه کاربرد اراضی در مناطق تحت تاثیر» خطر آن کاهش می‌یابد [۸۳]. نکته مهم این است که تمام بخش‌های مخروطافکنه ذاتا مناطق پرخطر نیستند. فرآیندهای پرخطر سیل در برخی از نواحی مخروط افکنه را می‌توانند دربرگیرند و در بیش‌تر حالات تنها بخش فعال مخروط افکنه را در بر می‌گیرند و سایر بخش‌های مخروط افکنه کاملا غیرفعال است. بنابراین برای تعیین پهنه سیلگیری مخروطافکنه. لازم است فرآیندهای سیل‌گیری یاد شده مورد توجه با کاربرد روش‌های سنتی تحلیل سیلابدشت نظیر نرم افزار 1100-16۵9 نمی‌توان مرز سیلابدشت روی مخروطافکنه را به‌طور دقیق تعیین کرد زیرا سیلاب روی مخروطافکنه‌ها دارای دو بخش فعال و غیرفعال بوده و رفتار سیل روی بخش فعال مخروط افکنه همراه با عدم قطعیت در مسیر جریان می‌باشد. که نمی‌توان آن را در ارزیابی‌های واقع بینانه ریسک و یا کاهش مطمئن خطر سیل نادیده گرفت. خطر سیل روی بخش غیرفعال مخروط افکنه مشابه خطر سیل نهرهای سنتی شبکه زهکشی موجود است. در یک رخداد سیل در مخروطافکنه. به علت دشواری‌های تشخیص و تخمین دقیق مسیر جریان» بخش فعال مخروط افکنه در درجه اول اهمیت قرار دارد [۵۹]. سیلاب روی مخروطافکنه بالقوه خطرناک‌تر از سیلاب رودخانه‌ای است زیرا کم‌تر قابل پیش‌بینی است و تهدید آن آشکار نیست. بنابراین در زمان توسعه کاربری اراضی بر روی مخروط افکنه کم‌تر مورد توجه قرار می‌گیرد. به علاوه نفود کم دانه‌بندی ریزء جاده و سازه‌ها می‌توانند به‌طور عمده بر روی جریان اثرگذار بوده و تخریب ناشی از سیل روی مخروطافکنه را بزرگ‌تر کنند. سیل روی مخروطافکنه وقتی اتفاق می‌افتد که سیلاب از دهانه دره در بالادست تارک مخروط افکنه ظاهر شده و با سرعت خیلی زیاد به سمت پایین‌دست جاری گردیده و مقدار زیادی بار بستر و واریزه را حمل کند. خطرهای ناشی از سیل مخروطافکنه با پتانسیل تغییر مکان آبراهه در سرتاسر عرض مخروط افکنه درهم ادغام شده و بنابراین بدون به‌کارگیری روش‌های مناسب.» خسارات ناشی از سیلاب روی مخروطافکنه, به‌خصوص مخروط افکنه‌های با اراضی توسعه یافته شهری» بسیار شدید است [۸۵] انواع متعددی از سیلاب‌ها روی مخروطافکنه‌ها رخ می‌دهد. که معمول‌ترین آنها سیلاب در طول آبراهه‌های پایدار» جریان ورقه‌ای» جریان واریزه‌ای و سیلاب در مسیرهای ناپایدار جریان است. برای طیف گسترده‌ای از سیلاب‌های روی مخروطافکنه باید از روش‌های انعطاف‌پذیر مبتنی بر ارزیابی‌های محلی ازخطرات سیل روی یک مخروطافکنه معین استفاده نمود ‎.]۵٩[ دو نوع راهبرد تسکین خسارت سیل را می‌توان اعمال کرد که عبارتند از [۵۹]: - روش‌های سازه‌ای - اجتناب از توسعه کاربری اراضی در مناطق تحت تاثیر سیلاب برای تعیین راهبرد تسکین سیلابء ابتدا از طریق مشاهدات میدانی و داده‌های توپوگرافی, محدوده‌هایی که بالقوه در معرض سیل مخروط افکنه قرار دارد شناسایی و تعیین می‌گردد. سپس شناسایی سرتاسری مخروط افکنه برای تعیین منشای خطر سیل شامل تارک» مرزهای مخروط افکنه, بازه‌های عمیق شده‌ی آبراهه‌ها و موقعیت موانع طبیعی یا مصنوعی جریان و بازه‌های آبراهه‌های تک شاخه‌ای و چند شاخه‌ای» انجام می‌گیرد. در شناسایی مقدماتی باید نقشه‌های موجود توپوگرافی» زمین‌شناسی و خاک. عکس‌های هوایی» سوابق تاریخی و نتایج بازدیدهای میدانی را استفاده نمود. -------- صفحهٔ بعد -------- 7 راهنمای مطالعات رودخانه‌های مخروطافکنه‌ای ۱-2-۹ تعیین موقعیت آبراهه فرآیندهایی که رفتار سیل روی مخروطافکنه را مشخص می‌کنند. می‌توانند بسیار متنوع باشند. در طول یک رخداد سیل روی یک مخروط افکنه فعالء جریان به صورت هموار روی مخروط افکنه پخش نمی‌شودء بلکه پخش سیل تنها به یک بخش از سطح مخروط افکنه که آب را از تارک به پنجه حمل می‌کند محدود می‌گردد. در ناحیه بالادست مخروط افکنه» جریان سیل به یک آبراهه واحد که در اثر فرسایش مواد سست مخروط افکنه شکل گرفته است. محدود می‌شود. به علت شیب‌های نسبتا تند در ناحیه بالادست شرایط طبیعی» احتمال تبعیت جریان سیل از یک مسیر موجود کم‌تر است. در نواحی پست‌تر مخروط افکنه. جریان ممکن است شکل چند شاخه به خود بگیرد. دریک ناحیه چند شاخه ممکن است شرایط جریان» زیر بحرانی باشد. درطول وقوع سیلء ممکن است جریان مسیر قبلی خود را رها نماید و از مسیر جدیدی تبعیت کند. این پدیده» جدا شدن نامیده می‌شود و می‌تواند از طریق سرریز سیلاب از روی لبه‌های آبراهه و ایجاد یک آبراهه جدید و یا به علت مسدود شدن آبراهه موجود در اثر مواد واریزه‌ای» ایجاد شود. ۳-2-1 تجزیه و تحلیل روش طراحی شده توسط بنگاه مدیریت بحران امریکا برای شناسایی سیل مخروط افکنه به این‌صورت است که ابتدا باید مشخص شود آیا مناطق در دست مطالعه دارای مخروطافکنه هستند یا نه. سپس, بخش‌هایی که در معرض سیل قرار دارند و یا به عنوان مخروطافکنه فعال شناخته می‌شوند» مشخص شوند. بعداز این مراحل,» می‌توان برای تحلیل و تعیین وسعت سیل مخروطافکنه از روش‌های مختلف. متناسب با موقعیت‌های متفاوت استفاده کرد. هرکدام از این مراحل باید ثبت و مستند سازی گردند. مواردی که باید در تحلیل سیل بر روی مخروط افکنه مد نظر قرار گیرد عبارتند از: - شناسایی تغییرات طبیعی سطح مخروطافکنه - مشخص نمودن محدوده‌های فعال و غیرفعال مخروطافکنه - تعیین و شناسایی وسعت سیل‌گیری یا دشت سیلابی در داخل محدوده‌های تعیین شده با توجه به مطالب اشاره شده موارد زیر به منظور اقدامات غیرسازه‌ای مهار سیلاب مخروطافکنه‌ها باید مورد توجه قرار گیرد [1۸۳: - بررسی میدانی برای تفکیک مخروطافکنه از سایر ساختارهای زمین" و شناسایی آن بخش از مخروطافکنه که در معرض از مخروط افکنه در معرض خطر سیل قرار دارد. لازم است بررسی‌های میدانی شامل برنامه‌ای به شرح موارد زیر باشد: * شناسایی مخروطافکنه‌هاء شامل مرزهاء تارک و چیدمان آنها * تعیین محیط طبیعی مخروط افکنه, شامل فرآیندهای عمومی جریان آب و رسوب» وضعیت شیارهای زمین» وضعیت بخش فعال و سایر بخش‌ها * توصیف فرآیندهای سیل روی مخروطافکنه شامل منشاء وسعت. فرسایش و رسوب‌گذاری 0 -| 58 -2 -------- صفحهٔ بعد -------- فصل سضم- ملاحظات فنی ویژه برای مهار سیلاب و فرسایش رودخانه‌های مخروطافکنه‌ای ۷ - انعطاف‌پذیر نمودن آیین‌نامه‌ها" جهت مدیریت موثر خطرهای سیل تحت شرایط متغیر ناشی از فرآیندهای سیل روی مخروطافکنه‌ها و ریخت‌شناسی آن ضروری است. فرآیندها و ویژگی‌های سیل روی مخروط افکنه‌ها در کل منطقه‌ای رخ می‌دهد که طرح‌های ساده را دیکته می‌کند. دو نوع اصلی از سیل در این منطقه» جریان‌های واریزه‌ای و سیلاب معمولی (غیر واریزه‌ای) می‌باشند. - تعیین فرآیندها و مشخصات سیل مستقل از تصمیم‌گیری درباره روش کاربردی پهنه‌بندی خطر سیل می‌باشد. - نقش عدم قطعیت در تهیه نقشه خطرهای سیل مخروطافکنه, از آنچه که برای مدیریت و تسکین سیل انجام می شود متفاوت است. عدم قطعیت در خطرهای سیل به‌جای این که تصادفی و یا غیرواقعی فرض شود باید به‌طور مستقیم ارزیابی گردد. - توسعه پایگاه داده فنی و آیین‌نامه‌ای " به منظور موفقیت اعمال برنامه بیمه سیل برای جوامع در معرض خطر سیلاب ضروری است. - استقرار سامانه‌های هشدار سیل با استفاده از مدل‌های پیش‌بینی سیل جهت تخلیه مردم هنگام خطر سیل بررسی شود. - استقرار سامانه مقابله با سیلاب - نحوه اعلان هشدار برای مناطق در معرض خطر از طریق سازمان‌های مسوول - اطلاع‌رسانی و فراهم آوردن روابط عمومی مطلوب جهت آگاهی‌دهی به مردم در معرض سیل؛ با توزیع نقشه‌های مناطق - تشویق مردم به احداث ساختمان‌های مقاوم در مقابل سیل ۵-۹- ملاحظات ویژه مهار فرسایش رودخانه‌های مخروط افکنه‌ای -۱-۵-۹٩‏ کلیات امروزه یکی از چالش برانگیزترین مشکلات مدیریت خطرات محیطی» تثبیت فرسایش کناره‌های رودخانه است. این فرسایش باعث خسارت شدید اقتصادی اراضی خصوصی و عمومی, تخریب سازه‌های زیربنایی ترابری (پل‌هاء خطوط لول خطوط راه‌آهن و غیره) و تنزل کیفیت آب می‌گردد. رسوبات فرسایش‌یافته از این کانال‌ها در کانال‌های مهار سیل پایین‌دست و یا تالاب‌های با ارزش و دریاچه‌های سدها ته‌نشین می‌شود. درنتیجه» فرسایش ساحلی یک مشکل محلی نیست که تنها تعداد اندکی مالک را تحت تاثیر قرار دهد., بلکه بیش‌تر از پیامدهای مستقیم آن» اثرهایی بر سامانه‌ی گسترده اقتصادی و محیطی می‌گذارد که تمام جامعه را تحت تاثیر قرار می‌دهد [۶۰]. در هنگام مطالعه حوضه آبخیز و رودخانه‌ها باید شش مفهوم اساسی را مورد توجه قرار داد. این مفاهیم عبارتند از [۶۰]: - رودخانه تنها قسمتی از یک سامانه‌ی طبیعی است. - این سامانه طبیعی پویا است. ا لد (12109ناعه -2 -------- صفحهٔ بعد -------- ۱۸ - تحلیل‌های زمین - ابعاد رودخانه باید ۲-۵-۹ سامانه‌ی رود این سامانه زهکشی سه ناحی پویاء توسعه می‌یاید. بخش از سامانه وظیفه رسوب به‌صورت شماتیک در یک س فرآیندهای فرسایش وجود دارند که می‌توانند منجر به تغییرات ناگهانی شون مد نظر قرار گیرد. آیا رودخانه مورد مطالعه کوچک استء کوهستانی است , ۰. خانه‌ای امانه زهکشی پیچیده است که رودخانه‌ها آخرین دریافت‌کننده آب و رسوب : دارد و این نواحی عبارتند از [۶۹]: "بخش فوقانی حوضه آبخیز است و منشای تولید آب و رسوب در این سامان مکن است الگوی شریانی داشته باشند. امانه‌ی رودخانه‌ای نمایش می‌دهد. 0 0 + تندآب‌های کوهستانی شکل 1-۹ نواحی سامانه رودخانه‌ای و انواع مختلف رودخانه‌ها [ ۱۰] رودخانه‌های مخ روطافکنه‌ای آنها باید مدنظر قرار گیرد. یا یک رودخانه‌ی بزرگ د. در این ناحیه حالت تعادل سکل (۶-۶) این نواحی را -------- صفحهٔ بعد -------- فصل تُسشسم- ملاحظات فنی ویژه برای مهار سیلاب و فرسایش رودخانه‌های مخروطافکنه‌ای ۱*۹ ۳-۵-۹ ارزیابی خطر و ضرورت انجام عملیات اصلاحی همیشه واکنش مردم و محیط نسبت به فرسایش کناری متناسب با مقیاس و شدت فرسایش می باشد. برای مثالء اگر یک خانه و یا جاده به وسیله فرسایش تهدید شده است. یک ضرورت آشکار برای اقدام به جلوگیری از تخریب وجود دارد. از طرف دیگر بسضا ممکن است فرسایش کناری ناچیز و با تهدید کم برای اراضی وجود داشته باشد, که بهترین پاسخ نسبت به آن عدم انجام هرگونه اقدام و یا مدیریت ساده» از قبیل کشت تعدادی درخت خواهد بود. به هر حال مساله فرسایش به چندین عامل وابسته است. این عوامل عبارتند از: علت آن» وسعت آن» سرعت پیشروی آن» مقدار و وسعت دارایی‌های خسارت دیده شامل اراضی و ساختمان‌ها و ارزش بوم‌شناختی اراضی. برای مثال باید روشن شود که کجا ارزش بوم‌شناختی بالا است» یا کجا ارزش اراضی خسارت دیده کم‌تر از هزینه کارهای پیشنهاد شده است و یا کجا ممکن است انجام کارهای مهندسی غیرضروری باشد [۸۹). به منظور بررسی ضرورت انجام عملیات مهندسی یک نمودار چهار مرحله‌ای در شکل (۷-۶) ارائه شده است. بر مبنای این نمودار در تمام درخواست‌های مهار فرسایش باید ضرورت انجام کار با ارائه مستنداتی اثبات گردند. این مستندات می‌تواند عکس‌هاء نقشه‌های قدیمی, داده‌های نقشه‌برداری» شواهد تاریخی و نظرات کارشناسی را در بر گیرد. نمونه کامل اطلاعات به طبیعت محل و مقیاس مشکل وابسته 2-0-۹- تصمیم‌گیری از مبانی اصلی اقدام مناسب برای مهار فرسایش» توجه به محدوده‌ی پیشنهادها در حل یک مشکل مشخص است. اغلب. راه‌حل‌های چندگانه برای حل یک مشکل مهندسی رودخانه وجود دارد. بدون توجه به همه این راه حل‌هاء انتخاب بهترین روش امکان‌پذیر نمی‌باشد. این بخش از راهنما در مورد روش مناسب حفاظت ساحل رودخانه بحث می‌کند. برای حفاظت از فرسایش دو راه حل عمده وجود دارد ‎:]۸٩[ الف- راه‌حل‌های غیرسازه‌ای ب- راه‌حل‌های سازه‌ای هر راه حل شامل روش‌های متنوعی می‌باشد. برای مهار فرسایش کناری رودخانه ممکن است بیش از یک راه حل و یا یک روش استفاده شود. همچنین ممکن است بهترین اقدام» ترکیبی از روش‌های سازه‌ای با سایر روش‌ها باشد. برای مثال, این اقدام ممکن است شامل روش سازه‌ای برای ترمیم ساحلی باشد که پوشش گیاهی به‌وسیله چرای حیوانات اهلی از ین رفته و ساحل فرسایش یافته است. سپس حصارکشی ساحل برای جلوگیری از دستیابی حیوانات به پوشش گیاهی جهت ایجاد نوار سبز کنار رودخانه انجام می‌شود. بدین ترتیب یک اقدام سازه‌ای با یک اقدام غیرسازه‌ای و مدیریتی ترکیب می‌گردد. -------- صفحهٔ بعد -------- مرحله اول مرحله دوم مرحله سوم مرحله چهارم یا دارایی‌های زیربنایی» انسانی( سلامتی/ایمنی) یا یا علت فرسایش می‌تواند مشخص شود ؟ یا می‌توان فرسایش را بدون مهندسی جدید اصلاح نمود ؟ شکل۷-1- نمودار مراحل ارزیابی روش تکرار مطالعه برای بررسی ضرورت انجام کارء» بررسی راه‌حل . سازه‌ای یا ادامه شرایط طبیعی بدون انجام پروزه بله اصلاح فرسایش بدون کارهای مهندسی مهار فرسایش [۸۹] -------- صفحهٔ بعد -------- فصل تُسشسم- ملاحظات نی ویژه برای مهار سیلاب و فرسایش رودخانه‌های مخروطافکنه‌ای 2 -۱-2-۵-٩‏ کاربرد راه‌حل غیرم‌هندسی دلایل زیادی برای اجتناب از کارهای مهندسی غیرضروری» وجود دارد. بنابراین» در جایی که ضرورت مهار فرسایش مورد تایید است. قدم اول ارزیابی انجام کار به‌وسیله عملیات غیرمهندسی است. معمولا در روش‌های غیرمهندسی رفع علت فرسایش مدنظر قرار می‌گیرد. کاربرد راه‌حل مهندسی برای مدیریت عوامل فرسایش به شرح زیرضروری نمی‌باشد [۸۹]: - شستشوی کناره ناشی از حرکت قایق» با مدیریت فعالیت قایق رانی مهار شود. - ریزش درختان را می‌توان با مدیریت مناسب بهره‌برداری و نگهداری درختان» تثبیت نمود. - هجوم گونه مهاجم گیاهان با پاکسازی و کشت مجدد گونه‌های مناسب رفع می‌شود. - چرای مفرط حیوانات اهلی با قرق و یا محدود کردن دسترسی این حیوانات به کناره رودخانه مدیریت می‌شود. - نقب زدن حیوانات موذی با کنترل آنها رفع می‌شود. - فرسایش ناشی از کاربردهای تفریحی» با محدود کردن این فعالیت‌ها رفع می‌شود. - فرسایش اطراف سازه‌های زاید با پاکسازی این سازه‌ها رفع می‌گردد. ۲-2-۵-۹ راه‌حل مم‌هندسی جایی که یک ضرورت اثبات شده برای حفاظت کناره رودخانه وجود دارد و مهار علت فرسایش برای حل مشکل کافی نیست. راه حل مهندسی ضرورت خواهد داشت. باید به خاطر داشت که ترکیب راه‌حل‌های مهندسی و غیرمهندسی ممکن است موثرترین روش مهار فرسایش را فراهم کنند. بنابراین باید ترکیب راه‌حل‌ها مورد توجه قرار گیرد. با روش‌های مختلف مهندسی می‌توان فرسایش را کاهش داد. برای مثال, جایی که جاده یا پیاده‌رو به‌وسیله فرسایش کناری تهدید شده است. می‌توان به‌وسیله روش‌های زیر مشکل را حل نمود: - استحکام ساحل توسط انواع پوشش برای جلوگیری از فرسایش در آینده - قرار دادن سازه‌هایی نظیر آبشکن در رودخانه برای دور کردن جریان از ساحل - جابجا کردن جاده یا پیاده‌رو و دور کردن آن از کناره رودخانه - در موارد بعید و بسیار خاص» جابجا کردن مسیر رودخانه جهت دور کردن آن از جاده یا پیاده‌رو در محدوده این روش‌ها می‌توان به راه‌حل مناسب دست یافت؛ برای مثال, به‌جای کاربرد یک سازه بتنی می‌توان به اصلاح مسیر رودخانه و تثبیت آن به‌وسیله ژئوتکستایل تجزیه‌پذیر اقدام نمود و برای تثبیت دراز مدت از کشت درختان بهره برد. 0-0-۹ اثر سازه‌های متقاطع در صورت طراحی ضعیف, سازه متقاطع با رودخانه می‌تواند اثرهای قابل توجهی از قبیل افزایش فرسایش ساحل رودخانه و ایجاد مانع برای عبور ماهیان و سایر حیوانات غیراهلی داشته باشد. در زیر اهم این اثرها به‌طور مختصر شرح داده می‌شوند [۹۰]. -------- صفحهٔ بعد -------- ۳ راهنمای مطالعات رودخانه‌های مخروطافکنه‌ای ۱-۵-۵-۹ فرسایش قرارگیری نامناسب سازه‌هایی همچون پایه‌های پل و تکیه‌گاه‌ها می‌تواند باعث تلاطم و تمرکز جریان و در نتیجه فرسایش بستر و کناره گردد. وقتی احداث سازه متقاطع باعث ایجاد تنگ‌شدگی در کانال می‌شود می‌تواند منجر به آبشستگی و عمیق شدن آبراهه گردد. این مورد باعث وارد آمدن خسارت مستقیم به زیست‌بوم‌ها در محل وقوع فرسایش می‌شود. به علاوه, گاهی اوقات بستر رودخانه دارای یک لایه شن و ماسه با تراکم طبیعی در زیر لایه سطحی درشت دانه (زره بستر) است. اگر این لایه به وسیله فرسایش بستر شکافته شودء لایه سست زیرین به سرعت فرسایش یافته» در زمان کوتاهی منجر به فرسایش اساسی می‌گردد. این امر زیست‌بوم را تخریب نموده و مقدار رسوب ریزدانه منتقل شده به پایین‌دست را افزایش می‌دهد. فرسایش بستر و کناره رودخانه. منبع رسوب برای پایین دست رودخانه را فراهم می‌کند. این امر ممکن است اثرهای تخریبی در پایین دست داشته باشد و منجر به بالا آمدن تراز بستر(فرازسازی بستر) گردد. فرسایش موضعی اطراف سازه نیز می‌تواند منجر به ۳-۵-0-٩‏ موانعی برای انتقال رسوب و شاخ و برگ درختان در جایی که سازه متقاطع به خوبی طراحی نشودء ترسیب رسوب در محل پل‌ها و زیرگذرها باعث خسارت به سازه و افزایش خطر سیل موضعی می گردد. این مساله لایروبی منظم بالادست سازه را ضروری می‌نماید. پاکسازی مواد لایروبی» اثر مستقیم روی زیست بوم داردء برای مثال, شن محیط مناسبی برای تخم گذاری انواع ماهیان و پناهگاهی برای نرمتنان فراهم می کند. لایروبی می‌تواند با رهاسازی رسوبات ریزدانه سکونتگاه‌های پایین‌دست را پر کند و به زیستگاه این جانوران آسیب برساند. واریزه‌های چوبی بزرگ برای زیست‌بوم رودخانه مهم هستند» زیرا غذای موجودات زنده را تامین می‌کنند و وجود آنها تنوع محیط فیزیکی را افزایش می‌دهد. واریزه چوبی اغلب در زیر پل‌ها گیر می‌افتد. این امر می‌تواند خطر سیل را افزایش داده و منجر به تخریب پل در جریان‌های بزرگ شود. ۳-۵-۵-۹ جلوگیری از تغییر مکان جانبی رودخانه بسیاری از رودخانه‌ها به‌طور طبیعی در طول خود در محدوده‌ی سیلابدشت تغییر مکان جانبی دارند. این جابجایی با تغییرمکان. تغییرمکان دائم سکونتگاه‌های حیوانات را در پی دارد. بنابراین بسیاری از رودخانه‌های فعال می‌توانند از نظر زندگی موجودات گیاهی و جانوری نقاط با آرزشی باشند. لذا سازه‌های متقاطع واقع شده در این قبیل رودخانه‌ها نیاز به دقت زیاد در نصب و کارگذاری دارند. اگر سازه به‌طور نامناسب نصب گردد.ء ممکن است از جابجایی جانبی جلوگیری کند. این کارگذاری نامناسب. نه تنها الگوی طبیصی رودخانه را برهم زده و زیستگاه را تخریب می‌کند.ء بلکه باعث زیرشویی سازه نیز خواهد شد. درنتیجه, انجام کارهای مهندسی برای پایداری رودخانه» می‌تواند به تخریب بیش‌تر منجر گردد و پرهزینه نیز باشد. 7 للع( -| 0 للع -2 -------- صفحهٔ بعد -------- 2-0-0-۹- سیل‌گیری سیلابدشت سازه‌های با طراحی نامناسب می‌توانند باعث افزایش سیل‌گیری در بالادست خود گردند و به علت کمبود ظرفیت آبراهه سازه را سیلابدشت‌ها بخش مهمی از رودخانه هستند؛ به‌طوری‌که مخازنی برای ذخیره آب فراهم می‌کنند و در شرایط طبیعی می‌توانند به عنوان نواحی ذخیره رسوب ریزدانه و مواد مغذی عمل کنند. همچنین منابع غذایی و زیستگاه پرورش نوزادان ماهی و سایر گیاهان و جانوران آبزی را فراهم می‌کنند. بیشه‌زار سیلابدشت یکی از متنوع‌ترین زیست‌بوم‌های فعال است. جاده‌هایی که جریان آب روی ضرورت انجام فعالیت جدید مهندسی می‌پردازد. اقدامات م‌هندسی که بدون توجیه مناسب اجرا شده‌اند می‌توانند نتایج زیر را به‌دنبال - ایجاد محدودیت در ظرفیت محیطی آب درصورتی که بدون اقدامات مهندسی مشکلات کم‌تری وجود داشته است. - بنابراین» برای تایید انجام عملیات مناسب, باید نشان داده شود که کاربرد ارائه شده با یک ضرورت واقعی برای انجام کار همراه است. نکات مهمی وجود دارند که باید برای تعیین ضرورت انجام یک کار مهندسی جدید مد نظر قرار گیرند. بنابر این» تفکر در باره سوالات زیر قبل از تصمیم به لزوم احداث یک سازه متقاطع جدید مفید خواهد بود: - آیا در طرح انتخاب شده می‌توان تعداد سازه‌های متقاطع را به حداقل رساند؟ - آیا سازه‌های موجود می‌توانند به‌کار روند و یا به‌روز شوند؟ ضروری است که ملاحظات فوق در مراحل اولیه برنامه ریزی و فرآیندهای طراحی لحاظ گردند. وقتی یک سازه متقاطع قدیمی را با سازه جدید جایگزین می‌کنیم» برداشتن سازه قدیمی بهتر از رها کردن آن و احداث یک سازه جدید در موقعیت متفاوت است. البته» ممکن است برداشتن سازه قدیمی به علت اهمیت تاریخی آن امکان‌پذیر نباشد. ۷-0-۹- ارزیابی گزینه‌ها یک اصل اساسی در انتخاب گزینه برتر بررسی گزینه‌های مختلف مطرح می‌باشد. بدون توجه به گزینه‌های پیشنهادی» نمی‌توانیم مشخص کنیم یا روش انتخابی نشان دهنده بهترین گزینه است. در این بخش راهبردهایی ارائه شده است که به انتخاب گزینه‌های -------- صفحهٔ بعد -------- ۱2 راهنمای مطالعات رودخانه‌های مخ روطافکنه‌ای ۱-۷-۵-۹- انتخاب راه‌حل‌های مناسب این راهبرد چند روش عام از سازه‌های متقاطع را مشخحص می‌کند. ویژگی این روش‌ها در شکل (۸-۶) بیان شده است. وقتی یک سازه متقاطع جدید طراحی می‌شود باید تعدادی از گزینه‌های مناسب مورد توجه قرار گیرد. راهبردهای ارائه شده در بند ۲-۷-۵-۶ به تعیین محدوده‌ای از گزینه‌هایی مناسب برای شرایط محیطی مورد نظر کمک می کند. شکل ‎)۹٩-۶(‏ شامل فلوچارتی است که به انتخاب راه حل‌های مناسب برای سازه متقاطع مناسب کمک می کند. راهبرد انتخاب بهترین گزینه محیطی و کاربردی» از بین راه‌حل‌های مناسب در بخش بعد ارائه شده است. ۲-۷-۵-۹ انتخاب بهترین گزینه ابتدا تمام گزینه‌ها مورد ارزیابی مجدد قرار گرفته. سپس بهترین گزینه محیطی و کاربردی انتخاب می گردد. این بدان معنی ۸-۵-۹- طراحی و اجرا ۱-۸-۵-۹- موقعیت - اثر سازه متقاطع بر روی محیط زیست رودخانه - خطر تخریب خودبه‌خود سازه متقاطع و پا متحمل شدن هزینه‌های نگهداری در آینده الف- تغییرمکان آبراهه و یا نواحی فعال مخروط افکنه فرآیندهای فیزیکی پویای رودخانه شامل جابجایی آب» رسوب و شاخه درختان باعث شده است که در بعضی مناطق رودخانه به اطراف حرکت کند و یا در طول زمان تغییر مکان دهد. این یک فرآیند طبیعی بوده و موجب می‌ شود که رودخانه انرژی خود را مستهلک کند و بار رسوبی خود را ترسیب نماید [۹۰]. منطقه‌ای که ممکن است. کانال اصلی رودخانه به‌طور دائم در سرتاسر آن جابجا شود. به عنوان ناحیه تغییر مکان آبراهه نامیده می‌شود. کوتاهی در شناخت این فرآیند می‌تواند فرآیندهای طبیعی رودخانه و زیستگاه موجودات آیزی را برهم زند و منجر به تخریب و یا وارد آمدن خسارت به سازه‌ها گردد. به‌علت خطر بالای تخریب سازه که ناشی از جابجایی یا فرسایش موضعی رودخانه می‌باشد, باید از احداث سازه روی مناطق فعال» به‌خصوص روی قوس خارجی یک پیچانرود. اجتناب نمود. در غیر این‌صورت» ممکن است در آینده عملیات وسیع نگهداری به منظور پایدارسازی سازه و رودخانه مورد نیاز باشدء که هزینه‌ها را افزایش می‌دهد. نحوه تعیین آبراهه‌های فعال در فصول قبل این -------- صفحهٔ بعد -------- فصل تُسشسم- ملاحظات نی ویژه برای مهار سیلاب و فرسایش رودخانه‌های مخروطافکنه‌ای سا ب- مناطق رسوبی رودخانه‌ها مقدار قابل توجهی رسوب را با خود حمل می‌کنند. این رسوب که در سرتاسر رودخانه منتقل و یا ترسیب می‌شود.ء برای بسیاری از گونه‌های جانوری و گیاهی زیستگاه مناسب ایجاد می‌کند. از جملهء می‌توان به تخم‌ریزی ماهیان در بستر و کرانه‌های شنی و زیستگاه نرم تنان در جزایر رسوبی» اشاره نمود. از احداث سازه متقاطع با رودخانه در مناطق رسوبی باید اجتناب نمودء زیرا خطر تجمع رسوب در کنار سازه و در نتیجه کاهش ظرفیت جریان وجود خواهد داشت. هر اصلاحی در رودخانه منجر به افزایش تراز بستر (تراز افزایی) و کاهش ظرفیت جریان خواهد شد. این امر می‌تواند لایروبی منظم را ضروری نماید. که در این صورت هزینه‌های نگهداری افزایش یافته و اکولوژی رودخانه را بازه‌های رسوب‌گذاری به‌طور گسترده در رودخانه‌های از نوع دشتی و انتقالی دیده می‌شوند. مناطق فعال رسوب‌گذاری نتیجه عوامل متعدد شامل شیب دره» زمین شناسی و منابع تولید رسوب هستند. در بسیاری از رودخانه‌هاء در جایی که شیب دره کاهش می‌یابد رسوب‌گذاری رخ می‌دهد. جایی که شیب کم‌تر است. رودخانه آنرژی کم‌تری دارد و رسوب ته‌نشین می‌شود. این پدیده ممکن است در جایی که شاخه‌های فرعی با شیب نسبتا تند و بار رسوبی زیاد به رودخانه اصلی وارد می‌شوند تا یک مخروطافکنه را تشکیل دهند. رخ دهد. همچنین در پایین‌دست مناطقی که حجم بالایی از رسوبات را تولید می‌کنندء نیز رسوب‌گذاری رخ می‌دهد. در صورت امکان باید از این مناطق دوری کرد. مشخصات مناطق رسوب‌گذاری شامل موارد زیر است: - تجمع رسوب در رودخانه‌ها از قبیل کرانه‌های شنی و جزایر موجود - وجود رسوب ریزتر از شن» ماسه و سیلت رودخانه با شیب کم و یا جایی که شیب رودخانه به‌سرعت از زیاد به کم تغییر می‌کند. -------- صفحهٔ بعد -------- ۱) 3333333333333 ۹ ۳ ۳ ۱ 1 پل فلری تک دهانه: این سازه‌ها عرض کانال را بدون پایه میانی می‌پوشانند و بستر رودخانه را تحت تأثیر قرار نمی‌دهند. ۹ ۳ 4 یی رص ۵ و چا وید ‌ حَ - وه ۹ ع 1 هه ( ۱ اد مه ۱ 1 2 ال ۹ ۱ ۹ 8 ۰ امک ها ۰ پل قوسی بدون کف: این سازه‌ها عرض کانال را بدون پایه میانی می‌پوشانند و بستر رودخانه را تحت تاثیر قرار نمی‌دهند. بنابراین صدمه به کانال رودخانه را کاهش می‌دهند. چا 2 شم مود رد ۴ و هو هه اسف 3 1 ۹ ْ ای ز جک اک که کالورت بسته: این سازه یک کف مصنوعی دارد و همجنین اثر بیش‌تری روی بستر و کناره رودخانه وارد می‌کند. ۹ 7 اراد ی اک هک ۹ و |" اه ی ار ی آبگذر جاده: انتقال آب رودخان و بستر رود< شکل ۸-1۱- ویزگی انواع راهنمای مطالعات رودخانه‌های مخر و ۰ 1 و پل قابی شکل: به شکل قطعات پیش‌ساخته که می‌توانند به‌هم متصا شوند تا دهانه‌های با طول متفاوت را تشکیل دهند. ارائه می‌شوند. سازه‌های پیش‌ساخته اغلب راحت و سریع نصب می‌شوند. ۱ ۲ - ۱ اه 9 ‌ 1 ۰ ۰ یگ 2 : ۱ امه َ سازه پل با پایه‌های درون رودخانه: پایه‌های درون رودخانه برای افزایش عرض گذرگاه در جایی که احداث پل تک دهانه امکان پذیر نیست و یا هزینه آن خیلی زیاد است به‌کار می‌رود. ۰ ۰ یه مهتم سس ی 0 ۰ اممت 6 دا > آب‌نما: سازه متقاطع با رودخانه است که در تراز سطح آب احداث می‌شود. شا که توسط لوله و بالای تراز بستر صورت گرفته انه تحت تاثیر قرار می‌گیرد. متفاوت سازه‌های متقاطع با رودخانه -------- صفحهٔ بعد -------- 1 1 9 ۷ 3 9 3 3 ی 1 و [ ی بدا زد ی 3 ار 9 و 3 5 لد 4 1 1 2 13 ا ۴ : : 4 3 1۹ 4 ( ۰ سم ۱ ۵ [ بدا زد د 1 2 ون 7 ی 1 وه را 4 : (ف ن هد + ن 1 لام ورد چ وود از ود ه 7 5 با 4 3 او و را 1 وج ۵ ی 1 2 ام و 1 ی ۱۳۳ 8 ۷ 1 زشط : و 8 ره ‎٩ ۱۱۷ -------- صفحهٔ بعد -------- ۱۸ ۵-۹ در بعه باید به 33333333 ول ۱-1۹- ملاحظات برای انواع مختلف سازه متقاطع - برترین نوع سازه متقاطع - برای رودخانه‌های خیلی عریض مناسب نمی‌باشد. - اگر به‌خوبی طراحی شود اثر کمینه روی سامانه‌ی رودخانه دارد. - معمولا پل‌های پیش‌ساخته و کالورت‌های قوسی ارزان‌تر از طراحی مختص محل هستند. - برای نصب سازه‌های پل زمان بیش‌تری صرف می‌شود و احتمالا گران‌تر از سایر سازه‌های متقاطع هستند و به همان آندازه روش‌های ساختمانی ویژه مورد نیاز است. - تنها درجایی که پایه میانی برای اطمینان از صحت عملکرد سازه‌ای مورد نیاز است مناسب می‌باشد. برای مثال: رودخانه‌های خیلی عریض. - احداث پایه‌های نگهدارنده درون رودخانه احتمال خطر تخریب ناشی از شرایط هیدرولیکی را در بر - همچنین پایه‌های درون رودخانه می‌توانند به‌طور عمده هیدرولیک موضعی کانال را تحت تاثیر قرار داده. صدماتی به پایداری رودخانه وارد آورند (فرسایش و رسوب‌گذاری روی بستر و کناره‌های بالادست 9 - برای نصب سازه‌های پل زمان بیش‌تری صرف می‌شود و احتمالا گران‌تر از سایر سازه‌های متقاطع هستند و به همان اندازه اتخاد روش‌های ساختمانی ویژه مورد نیاز است. تنها برای جریان‌های با بده کم در رودخانه‌های در اراضی پست مناسب است. - برای عبور خطوط لوله و کابل در عرض رودخانه مناسب نیست. - کالورت‌ها معمولا ارزان‌تر از سازه‌های پل هستند زیرا طراحی و مراحل ساختمانی آنها معمولا ساده‌تر از سازه‌های پل است. - فقط برای جایی‌که احداث سازه متقاطع موقتی مورد نظر است. مناسب می باشد. اگر به‌خوبی طراحی و نصب نگردد می‌تواند مانع از مهاجرت ماهیان گردد و اگر زیاد مورد استفاده قرار گیرد باعث آلودگی, شامل فرسایش بستر و کناره یا تجمع رسوب می‌شود. - برای تقاطع‌های دائمی مناسب نیست. - احتمالا مانعی برای عبور ماهی و انتقال رسوب ایجاد کند. - خطوط لوله و کابل‌ها باید از بالای رودخانه به‌وسیله یک سازه پل تک دهانه عبور داده شوند. - درصورتی که نمی‌توانند از بالای رودخانه عبور داده شوندء باید زیر بستر رودخانه مدفون شوند و نباید استانداردهای خاص ضروری است. - دفن کردن لوله به شرایط زمین و بستر رودخانه, بستگی دارد. مجنین خطر فرسایش موضعی در سازه را کاهش می‌ دهد [ ۹۰]. برای رسیدن ید این وجه نمایید. شکل(۱۰-۶) قرار دهید که رسوب در رودخانه جمع نشده است [۹۰]. عریض بسازید تا حداکتر فضا برای تعدیل رودخانه وجود داشته باشد. 0 کنه‌ای ۱- 11 -------- صفحهٔ بعد -------- فصل تسشسم- ملاحظات فنی ویژه برای مهار سیلاب و فرسایئس رودخانه‌های مخروطافکه‌ای ۱ ۰ سازه‌های متقاطع را بر روی بازه‌های مستفقیم و پایدار رودخانه احداث نمایید. اگر تغییر راستای رودخانه اجتناب‌ناپذیر باشد.ء باید در طراحی آبراهه جدید دقت فراوان به‌خرج داد ([شکل ۱۱-۶). ابعاد آبراهه موجود را از نظر اندازه و شکل ارزیابی کنید. به طور کلی توصیه می‌شود حتی الامکان ابعاد موجود را در اغلب موارد حفظ نمود. راستای جاده باید عمود بر راستای رودخانه باشد شکل ۱۰-۹- سازه عمود بر رودخانه, بدون تغییر در مسیر رودخانه راستای رودخانه برای عمود نمودن بر مسیر جاده تغییر داده شده است شکل ۱۱-۹- تغیبر مسیر رودخانه برای اطمینان از عمود بودن سازه بر رودخانه -۳-۸-۵-۹٩‏ قطع کردن سیلایدشت سیلابدشت‌ها نیز وظیفه مهمی از یک سامانه رودخانه را به عهده دارند.ء زیرا شرایط زیر را در این سامانه فراهم می‌کنند [۸۹]: -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۰ راهنمای مطالعات رودخانه‌های مخروطافکنه‌ای - ذخیره سیلاب - چاله‌ای برای تجمع رسوب و مواد مغدی (در شرایط طبیعی) - منبع غذایی مهم و مناطق مناسب برای پرورش ماهیان و سایر موجودات آبزی سازه‌های متقاطع و زیرساخت‌های متصل به آنها از قبیل خاکریزها می‌تواند اثرهای زیر را به همراه داشته باشند: - مانعی برای عبور جریان سیل در طول سیل‌گیری ایجاد می‌کنند و باعث افزایش سیل‌گرفتگی در بالادست می‌شوند _ ذخیره سیلابدشت را به مقدار قابل توجه کاهش می‌دهند - زیستگاه سیلابدشت را قطع می‌کنند و رژیم هیدرولوژیکی زیستگاه سیلابدشت را تغییر می‌دهند - به‌طور اساسی هیدرولیک رودخانه را تغییر می‌دهند زیرا جریان سیل به‌جای عبور آزادانه در طول سیلابدشت خیلی عریض از میان یک بازشدگی نسبتا باریک در محل تقاطعء با فشار عبور داده می‌شود. به طور اساسی» این امر به مرور فرآیندهای رودخانه از قبیل فرسایش کناره و بستر و رسوب‌گذاری را تغییر می‌دهد. بهتر است از یک سازه مرکب شامل یک پل و تعدادی آیگذر" برای عبور جاده از میان سیلابدشت. به‌جای خاکریز استفاده شود (شکل ۱۲-۶). این گزینه به مقدار زیادی شکل ۱۳-۹- یک سازه متقاطع ترکیبی آبگذر و پل برای عبور جاده از عرض سیلابدشت و آبراهه اصلی رودخانه مدیریت خطرپذیری یک راهکار برای کاهش خسارت سیل است. این استراتزی شامل پروژه‌ها و برنامه‌هایی است که افراد و جوامع را کمک می‌کند تا جریان‌های سیلابی را مدیریت کنند و خود را برای ارائه امداد و نجات از سیل آماده کنند. این راهکار کلید اصلی مدیریت جامع سیل استء فرآیندی که یک منطقه جامع را در مقیاس یک آبخیز درون بافتی شامل اراضی و شبکه آبراهه‌ها از طریق مدیریت جامع سیلاب, پشتیبانی می‌کند و اهدافی برای حداکثر نمودن فواید سیلابدشت. حداقل نمودن تلفات جانی و خسارت مالی و شناسایی فواید وقوع دوره‌ای سیل برای زیست‌بوم در بردارد [۸۵]. مدیریت سیلابدشت شامل هر دو روش سازه‌ای و غیر سازه‌ای برای تخفیف اثرهای منفی سیل است. روش‌های سازه‌ای شامل روش‌هایی است که مقدار سیلاب را در یک رودخانه و یا آبراهه کاهش می‌دهند به‌طوری‌که از سیل‌گرفتگی مناطق مجاور جلوگیری شود. این قبیل سازه‌ها شامل مخازن تاخیری» خاکریزها و غیره است. این روش‌ها در بند ۳-۶ مورد بحث قرار گرفته است. چهار [| - 1 -------- صفحهٔ بعد -------- - نقشه‌برداری و پهنه‌بندی سیل برای منع نمودن توسعه کاربری اراضی در مناطقی که در معرض سیل و جریان واریزه‌ای قرار دارند. _ ایحاد کانال‌های محصور که سیل و جریان واریزه‌ای ر به‌طور مطمئن از میان منطقه توسعه یافته منتقل می‌کنند - ترکیبی از روش‌های ۲ و۳ در جایی که ظرفیت سد رسوب‌گیر در اکثر رویدادهای سیل مناسب بوده, ولی در رویدادهای بزرگ سیل بخشی از واریزه‌ها به سمت پایین‌دست حمل می‌شود کشاورزی استفاده نمود. درشرایط زیر ممکن است توسط مدیر مربوط اجازه توسعه مناطق شهری صادر گردد [ ۷۲| : الف- جایی که اراضی دیگری در دسترس نباشد ب- جایی که یک منطقه از مخروطافکنه به علت شرایط هیدرولیکی, فیزیکی و یا زمین‌شناسی پایدار باشد شرایط صدور مجوز استفاده از سیلابدشت در مخروطافکنه‌ها عبارتند از: مقررات می‌تواند شامل موارد زیر بوده ولی محدود به این موارد نیستند: * آیین‌نامه‌های تراکم توسعه شهری شناسایی مکان‌های امن ساختمان‌سازی * مقررات تراز ساختمان و فونداسیون ۰ احداث کارهای حفاظتی درجا و یا بیرونی * آیین‌نامه‌های کاربری اراضی برای جلوگیری از تغییر عوارض و ریخت‌شناسی زمین ازقبیل پرکردن اراضی با مواد زاید» حفاری و احداث جاده‌های جدید و ایحاد تاسیساتی که درجه خطر اراضی را تغییر می‌دهد. - جایی که مطالعه پهنه‌بندی خطر سیل دردسترس نیست و خطر نیز قابل توجه می‌باشد. یک آرزیابی مناسب و تخصصی از اراضی مورد نیاز می‌باشد. - ساختمان‌ها حداقل باید ۳۰ متر از مرز طبیعی آبراهه فاصله داشته باشند.ء مگر این که مشاهده گردد آبراهه دارای سیل گیری وسیع به همراه فرسایش کناری و یا عمق زیاد سیلاب باشد که در این‌صورت ممکن است فاصله بیش‌تر از ۰ متر در نظر گرفته شود. _ تراز مناطق مورد استفاده برای سکونت. تحارت. یا انبار مواد فاسد شدنی. باید به اندازه ۳ متر بالای مرر طبیعصی آبراهه - وقتی که خطر سیل کم است, تراز ساختمان باید حداقل یک متر بالای تراز طبیعی زمین اطراف و یا فونداسیون بتشی در -------- صفحهٔ بعد -------- ۱۳۳ راهنمای مطالعات رودخانه‌های مخروطافکنه‌ای روش برای حفاظت از خطر سیل می‌تواند از طریق برنامه‌ریزی کاربردی و آیین‌نامه‌های دقیق مدیریت سیلاب در مناطق مستعد سیلاب به‌دست آید. روش‌های غیرسازه‌ای برای مدیریت دشت سیلابی عبارتند از [۸۵]: - توسعه طرح جامع منطقه‌ای برای مدیریت سیلاب - نقشه‌برداری و ترسیم مناطق در معرض سیل‌های تاریخی - اجرای آیین‌نامه‌های سیلابدشت شامل احکام منطقه‌بندی, مقررات زیربخش‌ها و دستورالعمل‌های ساختمان‌سازی که توسعه سیلابدشت و مناطق در معرض سیل را مدیریت می‌کند - اجرای یک فرآیند برای بازبینی طرح توسعه در سطح محلی و یا منطقه‌ای - تملک و پاکسازی, یا جابجایی ساختمان‌هایی که تجربه خسارات مکرر را دارند - تثبیت ساختمان‌های موجود در مقابل سیل با بالا بردن سازه یا شالوده ساختمان - ایجاد سامانه‌های پیش‌بینی و هشدار سیل - تهیه طرح‌های آمادگی بلایا - احیای آبخیزهاء تالاب‌ها و آبراهه - ایجاد کمربندهای سبز ۷-۹- ملاحظات ویژه برداشست شسن وماسه استفاده از شن و ماسه. از دیرباز به همراه پیشرفت انسان در عرصه‌های مختلف کاربرد بیش‌تری بیدا کرده است. تهیه بتن؛ راهسازی و صنایعی از قبیل موزاییک‌سازی و شیشه‌سازی نمونه‌هایی از عمده مصارف شن و ماسه به‌شمار می‌آیند که ضرورت استفاده از این منابع را اجتناب‌ناپذیر می‌کند. حجم وسیعی از شن و ماسه از مخروطافکنه‌هاء تراس‌های دریایی قدیمی» تراس‌های رودخانه‌ای جدیدء سیلابدشت‌ها و کانال‌ها استخراج می‌شود. بسیاری از رودخانه‌ها و دشت‌های سبلابی آنهاء مقادیر فراوانی شن و ماسه دارند که به سهولت برای مصارف مختلف استخراج می‌شوند. برداشت شن و ماسه از رودخانه‌ها علیرغم بهره‌مندی عده‌ای محدود از برداشت‌کنندگان مصالح, اگر در قالب ضوابط فنی و طبق دستورالعمل‌های کنترل شده انجام نگیرد. می‌تواند موجب بروز آثار منفی و برهم زدن تعادل طبیعی رودخانه گردد. ازجمله می‌توان به کاهش کیفیت آبء بی‌ثباتی بستر و کناره‌های رودخانه برهم زدن زیستگاه‌های آبزیان و کاهش و یا انقراض جمعیت گونه‌های آبزی اشاره کرد. پایداری رودخانه‌های با بستر ماسه‌ای و یا شنی به توازن بین مقدار جریان رودخانه منابع تولید رسوب از حوضه آبخیز بالادست و شکل کانال رودخانه وابسته است. برداشت شن و ماسه, منابع رسوبی و شکل کانال رودخانه را برهم می‌زند که می‌تواند باعث تعمیق ( برش ) آبراهه در فاصله زیادی در بالادست و پایین‌دست محل برداشت و همچنین رسوب‌گذاری در زیستگاه‌های پایین‌دست گردد. اغلب برش آبراهه به تشدید فرسایش کناری» ایجاد یک آبراهه‌ای عریض‌تر و کم عمق‌تر و پایین آوردن سطح آب دشت سیلابی منجر می‌گردد. همچنین ناپایداری آبراهه و رسوب‌گذاری ناشی از برداشست شن و ماسه رودخانه 0 ]۲۱۵6 -| -------- صفحهٔ بعد -------- منشای نقطه‌ای برای مشکلات گسترده بیش تر عمل کند. ۱-۷-۹- رسوبات رودخانه‌ای و فرآیندهای فیزیکی به‌طور معمول بزرگ‌ترین ذرات رسوبی ( همچنین سایر اندازه‌ها) در رودخانه‌های داخل حوضه با رتبه پایین و شیب تند واقع شده‌اند و سیلابی می‌کنند از اندازه آنها کاسته می‌شود. به‌طور کلیء ذرات با اندازه شن و قلوه‌سنگ در نواحی میانی به وفور یافت می‌شود و درات ماسه و کوچک‌تر در نواحی پایین‌تر سامانه‌ی رودخانه وجود دارند. البته در طول نواحی پایین‌تر انشعابات کوچک‌تر نیز می‌توانند اصلی دیده می‌شود نشان دهندء همجنین مقادیر نسبی شن» ماسه و سار اندازه‌ها را در منطقه نزدیک تغییر دهند. ۳-۷-۹ توازن بین آبدهی و رسوب‌دهی رودخانه هر رودخانه‌ای بسته به میزان آبدهی دارای ظرفیت انتقال رسوب مشخصی است. مقدار ظرفیت انتقال با اندازه دانه‌های تشکیل‌دهنده بستر رودخانه نسبت عکس داردء به‌گونه‌ای که دانه‌های درشت. دارای ظرفیت انتقال کم‌تری نسبت به دانه‌های کوچک‌تر می‌باشند. از نظر کاربردی, تغییرات ظرفیت انتقال رسوب را مطابق شکل (۱۳-۶) می‌توان برای طیف دانه‌بندی رس؛ سلیت. ماسه و شن به‌صورت نسبی در نظر گرفت [۱۰]. شکل ۱۳-۹- نحوه تغییر ظرفیت انتقال رسوب بر حسب اندازه دانه‌های بستر -------- صفحهٔ بعد -------- شیب رودخانه‌ها تابعی از میزان آورد رسوب می‌باشد. چنانچه برای رودخانه‌ای مقدار آبدهی و توزیع دانه‌بندی ثابت فرض شود بسته به میزان آورد رسوب» شیب آن دچار دگرگونی می‌شود. مطابق شکل (۱۴-۶) درصورتی که مقدار آورد رسوب بیش‌تر از ظرفیت حمل آن باشد شیب رو به افزایش می‌گذارد و درحالی که مقدار تغذیه کم‌تر از ظرفیت حمل شود رودخانه با کاهش شیب خود. توازن جدیدی را برقرار می‌کند. شکل ۱۶-1- اثرهای تغذیه رسوبی و ظرفیت حمل بر روی تغییر شیب رودخانه ۳-۷-۹- رژیم رسوب‌دهی رودخانه و رابطه آن با رژیم آبدهی و نقش سیلاب‌ها رژیم رسوب‌دهی مشخص کننده نحوه تغییرات آورد رسوبی رودخانه در سال‌های مختلف می‌باشد. از آن‌جایی که میزان آبدهی میزان انتقال رسوب تابع تغییرات آبدهی فصل و به‌ویژه شرایط سیلابی می‌باشد. جریان‌های سیلابی که به دنبال بارندگی‌های شدید و وقوع رگبارها حادث می‌شود دارای توان حمل رسوب بالایی بوده و موجبات حمل مواد رسوبی از بازه‌های کوهستانی و پرشیب به‌مناطق 2-۷-۹٩‏ تعیین میزان مصالح قابل برداشست مصالح قابل برداشت بخشی از بار بستر رودخانه را تشکیل می‌دهد. برای تعیین میزان بار بستر رودخانه می‌توان به دو روش عمل نمود. استفاده از نسبت بار بستر به بار معلق و یا تعیین بار بستر با استفاده از معادلات. از نظر کمی رابطه‌ای بین بار معلق و بار بستر وجود دارد و در آرزیابی مقدار رسوب قابل برداشت می‌توان از نسبت بار بستر به بار معلق (1۳) بهره جست بررسی‌های انجام گرفته نشان می‌دهد که مقدار این نسبت در رودخانه‌های کوهستانی و پرشیب بیش‌تر بوده و در نواحی کم‌شیب و جلگه‌ای مقدار آن به‌طور محسوسی رو به کاهش می‌گذارد. در شکل (۱۵-۶) نمودار تغیرات !| برحسب شیب رودخانه (+[5) نشان داده شده است. برای تعیین مقدار بار بستر رودخانه با استفاده از نسبت ۳ لازم است مطابق شکل (۱۶-۶) مراحل محاسباتی انجام گیرد. در این روش متوسطا رسوب‌دهی سالیانه رودخانه مشخص گردیده ولی رژیم رسوب‌دهی آن قابل تعیین نیست. -------- صفحهٔ بعد -------- روش دیگر برای ت مستلزم کار محاسباتی بر روی میزان آورد رس ی ویژه برای مهار سیلاب و فرسایش رودخانه‌های مخروطافکه‌ای ایند. در شکل (۱۷-۶) گام‌های لازم برای تعیین بار بستر نشان داده شده است. استفاده وب رودخانه میسر می‌باشد. محل و۰8 مشخص شده, توسط کاراشف برای روه‌خانه های یی رودخان تور سر هک 9 رودخانته کرج با رودخانه حاحرود ا ۱ ۱ ۱ رودخانه اهر جای 7۲ محدود شده تومط ۱ سا وده ملشخمی نو را رودخانه جلایر(از شعبات قره های) | سا ۸ رودخانه قمرود تس کار اش بر ی رودخاته هی (96) 5۶ شیب رودخان ۱۳ رند مقدار بار رسوبی از این روش هر چند نی تعیین اثر سیلاب‌ها ۰ -------- صفحهٔ بعد -------- ۱۳7 راهنمای مطالعات رودخانه‌های مخروطافکنه‌ای داده‌های آبدهی روزانه در بازه (بازه‌های) داده‌های آماری غلظت مواد معلق و بده مورد نظر برای دوره آماری چندساله همزمان در بازه (بازه‌های) مورد نظر برای دوره آماری چندساله تعیین رسوب ماهانه و تعیین متوسط سالیانه رسوب معلق تعیین پارامتر 1 از نمودار شکل تعیین متوسط سالیانه رسوب بار بستر شکل ۱۹-۹- مراحل مختلف تعیین بار بستر سالیانه با استفاده از نسبت؟ [۱۰] -------- صفحهٔ بعد -------- مشخص کردن بازه یا بازه‌های مورد نظر و ضریب مانینگ در هر بازه تعیین منحنی بده- اشل در بازه مورد نظر رده ده ترسیم منحی بده - رسوب تعیین نمای 11 در بازه ویا بازه‌های مورد تعیین معادله (معادللات) نمایی بده-بار بستر )۵ < 20:5۳ - 0 تعین بار بستر روزانه» ماهیانه و سالیانه داده‌های آبدهی روزانه برای دوره آماری برای دوره آماری مورد نظر چندساله دربازه (بازه‌های) مورد نظر تعیین رژیم رسوب‌دهی ماهیانه و سالانه رودخانه رسوب بستر در بازه (بازه‌های) مورد نظر شکل ۱۷-1- نمودار مراحل مختلف تعیین بار بستر رودخانه (شن و ماسه حمل شده) و رژیم رسوب‌دهی با استفاده از معادلات رسوب [۱۰] شرایط زیستگاهی موجود قبل از شروع تغییرات وسیع بشری و شرایط قبل از رسوب‌گذاری حوضه آبخیزء سازگار شده‌اند. این تغییرات باعث برهم زدن اساسی زیستگاه و در نتیحه باعث نقصان در تنوع و تولید بیولوژیک می‌گردد. کیفیت زیستگاه موجودات در بیش‌تر رودخانه‌هاء به شدت با پایداری کناره‌ها و بستر کانال مرتبط است؛ رودخانه‌های ناپایدار با بیش‌تر گونه‌های آبزی ناسازگار هستند. فاکتورهایی که منابع رسوب ر افزایش و یا کاهش می‌دهند. اغلب بستر و کناره‌ها ر به‌طور قابل توجه بی‌ثبات می‌کنند. برای مثال, فعالیت‌های بشری که فرسایش ساحل را تشدید می‌کند.ء از قبیل بوته‌کنی جنگل‌های رودکنار یا برداشت درون رودخانه, باعث می‌شود -------- صفحهٔ بعد -------- ۱۳۸ راهنمای مطالعات رودخانه‌های مخروطافکنه‌ای به‌طور مصنوعی تراز بستر رودخانه را پایین می‌آورند باعث ناپایداری‌ها در بستر رودخانه می‌شوند که منجر به رهاسازی رسوب در اطراف محل می‌شود. کف‌کنی و رسوب‌گذاری از گسترده‌ترین اثرهای برداشت شن و ماسه درون رودخانه روی زیستگاه آبزیان است که می‌تواند اثرهای منفی اساسی روی زندگی آنها داشته باشد. به علت این که پایداری رودخانه‌های با بستر ماسه‌ای و شنی به توازن بین جریان از میان رودخانه, منابع تولید رسوب از حوضه و شکل کانال موجود وابسته است» تغییرات ناشی از برداشت در منابع رسوب و شکل کانال» فرآیند توسعه زیستگاه را برهم می‌زند [۸۱]. ۱-0-۷-۹ کف‌کنی! بستر تمام جریان‌های رودخانه مقداری انرژی دارند. که در این میان جریان‌های شدید روی شیب‌های تند کانال بیش‌ترین انرژی را دارند. انرژی جریان در نتیجه وجود اصطکاک ناشی از آشفتگی جریان داخلی روی موانعء بستر و سواحل کانال مستهلک می‌گردد. بسته به تر کیب مواد آبراهه» ممکن است انرژی اضافی در فرآیند فرسایش و انتقال رسوبات استفاده گردد. فرسایش و انتقال ذرات درشت رسوب انرژی بیش‌تری نسبت به درات کوچک‌تر نیاز داردء بنابراین در این ارتباط تخته‌سنگ‌هاء قلوه‌سنگ‌ها و شن‌های درشت نیازمند جریان‌های بزرگ‌تر و یا کانال با شیب تندتر نسبت به ماسه» سیلت و رس هستند. انرژی اضافی جریان باعث فرسایش بیش‌تر کانال و انتقال رسوب می‌گردد. البته انتقال رسوب بیش از حد آنرژی جریان منجر به ته‌نشینی رسوبات می‌گردد. انرژی جریان رودخانه نقش مهمی در روش برداشت شن و ماسه رودخانه‌ای که بر شریان‌های رودخانه تاثیر گذارند دارد. بررسی‌های انجام شده کف‌کنی بستر را در اثر حفر چاله و برداشت کرانه‌های رسوبی (دو شکل معمول از برداشت شن و ماسه) نشان داده‌اند. کف کنی بسترء که به عنوان برش کانال نیز شناخته شده است. از طریق دو فرآیند اولیه, ایجاد آبشار و کمبود رسوب ترسیب شوند. در روخانه‌های غنی از شن» وقتی که برداشت شن و ماسه خاتمه می‌یابد. ممکن است اثر پایین‌دست روی محل برداشت کم باشد.ء زیرا تعادل بین رسوب ورودی و حمل در محل برداشت می‌تواند به‌سرعت برقرار شود. این اثرهای در رودخانه‌های فقیر از شن ممکن است به‌سرعت توسعه یابد و برای چند سال بعد از برداشت خاتمه یابد. صرف‌نظر از اثرهای پایین‌دست. ایجاد آبشار در هر دو نوع رودخانه‌های غنی و یا فقیر از شن به عنوان یک عامل مهم در فرسایش است. گاهی اوقات آبشار ایجاد شده تا فاصله زیادی به سمت بالادست و داخل آبراهه حرکت می‌کند [۸۱]. | - 0 28 -------- صفحهٔ بعد -------- شکل ‎-٩‏ ۱۸- دیاگرام یک رودخانه با بستر ماسه شنی (۸) نقطه برش که وقتی که چاله حفاری برای برداشست شن و ماسه از کانال در طول جریان کم توسعه یافته است وء (13) سربرش بالادست و کف‌کنی پایین‌دست که در طول جریان‌های شدید توسعه یافته است. شکل دوم کف‌کنی بستر وقتی اتفاق می‌افتد که حجم برداشت مصالح از ظرفیت انتقال رسوب رودخانه فزونی یاید. حفر چاله به‌طور موضعی عمق جریان را افزایش می‌دهد (شکل ۱۸-۶) و برداشت کرانه‌های ماسه‌ای عرض جریان را افزایش می‌دهد (شکل ۱۹-۶). هردو شکل, باعث ایجاد شرایط جریان با سرعت و انرژی کم‌تر در رودخانه و ترسیب رسوبات وارده از بالادست در محل برداشت می‌شوند. به همان اندازه که جریان رودخانه در اطراف محل برداشت حرکت می‌کند و آنرژی جریان در پاسخ به شکل کانال کانال عریض کمعمق با جریان شریانی» رسوب‌گذاری شکل ۹- ۱۹- دیاگرام مقطع عرضی کانال نشان دهنده (۸) یک کرانه ماسه‌ای نمونه برای کانال کم جریان, ناحیه رودکنار» و سطح آب. و (17) تعریض کانال کم عمق دراثر استحراج نامحدود شن و ماسه که به‌عنوان فرسایش کناره, جریان شریانی شناخته شده است. برش آبراهه علاوه بر ناپایداری عمودی در بسترکانال, باعث ناپایداری جانبی و تشدید فرسایش کناری و در نتیجه تعریض آبراهه می‌گردد. برش بستر ارتفاع ساحل رودخانه را افزایش می‌دهد و در حالتی که خواص مکانیکی مواد کناره توان نگهداری وزن مواد را نداشته باشندء منجر به تخریب کناره می‌گردد. تعریض کانال رودخانه باعث کم شدن عمق آب در بستر رودخانه شده. با ایجاد جریان شریانی یا زیرقشری در محدوده پشته‌ها از جابجایی آبزیان بین چاله‌های آب جلوگیری می‌کند. -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۰( راهنمای مطالعات رودخانه‌های مخ روطافکنه‌ای ۳-۵-۷-۹ رسوب‌گذاری فرسایش اراضی بالادست. فرسایش جانبی کناره‌ها و برش بستر در پایین‌دست از منابع اصلی تولید رسوب در رودخانه‌ها به‌شمار می‌آیند. دو منبع اخیر وقتی که جریان رودخانه توان تخلیه مواد رسوبی معلق و ته‌نشین شده را ندارده به عنوان عامل محرک ذرات رسوبی ریز در طول فرآیند برداشت مواد و از اثرهای عمومی برداشت شن و ماسه از داخل رودخانه هستند. رسوب‌گذاری اثرهای فراوانی بر روی زندگی آبزیان دارد. امروزه مشخص شده است که ذرات ریز رسوب در طیف وسیعی از فعالیت‌های بشری شامل استخراج تولید شده و به‌طور قطع یکی از فاکتورهای اساسی زیست‌محیطی در افت کیفیت ماهیگیری در رودخانه‌ها را تشکیل می‌دهد. رسوب‌گذاری ممکن است برحسب اثرهای رسوب معلق و رسوب ته‌نشین شده نمایان شود. رسوب معلق می‌تواند فرآوردگی اولیه" (فتوسنتز) را به وسیله سایه‌اندازی روی گیاهان آبزی کاهش دهد و فرآوری کلی سامانه‌ی رودخانه را تحت تاثیر قرار دهد. رسوب معلق اثرهای فرعی زیادی روی ماهی‌ها شامل بازتوزیع و ممانعت به‌وسیله سایر موجودات. کاهش راندمان تغدیه و بنابراین کاهش در قدرت دید ماهیان, اختلال تنفسی, کاهش قدرت تحمل بیماری‌ها و مسمومیت و افزایش تنش فیزیولوژیکی دارد. ته‌نشینی رسوب می‌تواند اثرهای منفی اساسی روی بی‌مهرگان زیرآبی داشته باشد و بر تمام موجودات همچون صدف‌ها اثرگذار باشد. اثر رسوبات ته‌نشین‌شده روی بهره‌وری جانداران زیردریایی مانند غذا برای ماهی‌ها یکی از بحرانی‌ترین مشکلات اثرگذار روی ماهیگیری در رودخانه است [۸۱]. ۳-۵-۷-۹ اثرهای ثانویه برداشت شن و ماسه رودخانه‌ای برداشت از درون رودخانه نتایج ثانویه‌ای نیز در بر دارد. گسترش یک محل برداشت و یا برداشت در یک مکان جدید اغلب به‌وسیله پاکسازی درختان رودکنارء که می‌تواند روی زیستگاه‌های رودخانه‌ای موثر باشد و به ناپایداری ساحل رودخانه کمک کند. اتفاق افتاده است. تراز کاهی بستر ناشی از برداشت رودخانه‌ای» تراز جریان رودخانه و سطح آب در سیلابدشت را کاهش دادهء در نتیجه می‌تواند سطح آب متعلق به گیاهان خشبی در مناطق رودکنار را از بین برده و دوره مرطوب را در تالاب‌ها کاهش دهد. 2-0-۷-٩‏ برداشت شن و ماسه از سیلاب دشت‌ها سیلابدشت‌ها و تراس‌ها مناطقی از تجمع رسوبات در سامانه‌ی رودخانه هستند و می‌توانند داری مقادیر زیادی شن و ماسه قابل برداشت اقتصادی باشند. چاله‌های برداشت در سیلاب دشت‌ها اغلب تا زیر سطح آب که می‌تواند منابع آب سهل‌الوصول برای تفکیک اندازه ذرات استخراج شده فراهم کنند.ء ادامه می‌یابند. برداشت شن و ماسه از سیلابدشت نیز می‌تواند با جابجایی و هدایت کانال‌های جانبی یا جریان طغیانی کانال فعال در میان چاله برداشت. عامل ناپایداری اساسی در کانال‌های جریان مجاور باشد. زمانی که چاله‌های سیلابدشت کانال فعال رودخانه را اشغال می‌کنند برداشت‌های خارج از رودخانه تبدیل به برداشت درون رودخانه‌ای می‌شوند که بعدها علایم منفی همراه با برداشت درون رودخانه‌ای را ایجاد می‌کنند. اغلب اشغال کانال به‌صورت ناگهانی و معمولا در جایی که چاله حفاری مسیرهای سیلابی با مقاومت کم را ایجاد می‌کنند. اتفاق می‌افتد. چاله‌هایی که نسبت به کانال رودخانه بزرگ هستند محیط‌های شبیه به دریاچه تولید می‌کنند که می‌توانند به‌طور موضعی شرایط محیطی و در نتیجه جامعه بیولوژیک منطقه را تغییر و -------- صفحهٔ بعد -------- دهند (در بعضی حالات جوامعی از جانوران غیر بومی مساله‌دار). اثرهای مشابه می‌تواند در هنگام انتصال مستقیم چاله برداشت در 1-۷-۹- گزینه‌های مدیریت برداشست شن و ماسه در رودخانه و سیلایدشت - توجه به مقررات و یا راهبردهای موجود: این گزینه وضع موجود استخراج مصالح رودخانه‌ای در کشور را بیان می‌کند. هستند. به‌علاوه این گزینه بیش‌ترین هزینه را برای جامعه (تخریب اموال عمومی و خصوصی) در بر دارد. برداشت خواهند نمود (شکل ۲۰-۶). در این روش برداشت یک عرض حداقل به عنوان سپر حفاظتی که محل برداشت را از کانال با عمق جریان کم و مجاور با ساحل کانال فعال رودخانه, جدا خواهد کرد در نظر گرفته می‌شود (شکل ۲۱-۶). این گزینه خطر ایجاد آبشار ناشی از برداشت در بستر را کاهش می‌دهد. ولی با وجود این می‌تواند باعث کمبود آب همراه با برش آبراهه در پایین‌دست محل برداشت گردد. همچنین برداشت کرانه‌ها می‌تواند باعت مشکلاتی از قبیل حدذف کانال‌های کناری, جابجایی ناگهانی آبراهه‌های کم عمق و تحرک بیش‌تر رسوبات سست شده گردد. رودخانه‌های غنی از شن نسبت به رودخانه‌های فقیرء کم‌تر در معرض اختلال ناشی از این نوع برداشت خواهند بودء زیرا جایگزینی لایه برداشتی به‌وسیله شن اضافی دریافتی از منابع بالادست تا حدودی مانع اختلال در آبراهه خواهد شد؛ بنابراین برداشت کرانه‌ها در رودخانه‌های غنی از شن نسبت به رودخانه‌های فقیر مورد تاکید قرار گرفته است. شکل ۲۰-1- دیاگرام برش عرضی کانال (۸) الگوی تیپ برداشت کرانه شن و ماسه‌ای نسبت به کانال کم جریان, منطقه رودکنار» و سطح آب و (17) کانال منفرد و سواحل حفاظت شده وقتی که برداشت در داخل یک ناحیه حفاظتی با پهنای طراحی شده و بالای سطح آب است -------- صفحهٔ بعد -------- ۱۳۳ شکل ۳۱-1- دیاگرام الگوی تیپ جریان» ( - فقط برداشت چاله‌اء بلکه برداشت را از ۰ انجام خواهند داد تا - هیچ گونه برداشتی یا سایر منابع بالادس این گزینه‌ها از بدترین حال عمومی) و از بهترین حالت ‎ )۱( راهکار را برای حفاظت منابع رو آب و در محدوده یک سیر حفاد کانال جدا کند. انجام خواهد شد متعدد اجرایی روش‌های نگهدار نفتی و آنواع بنگاه‌های اقتصادی راهنمای مطال (13) منطقه برداشت که به‌وسیله یک ناحیه حفاظتی غیر مزاحم مشخص ن در سیلابدشت: عوامل اجرایی نباید مصالح را از هیچ محلی در کانال حل‌هایی در سیلابدشت و تراس‌ها که سپر حفاظتی درختکاری شده ب خطر اشغال کانال به‌وسیله چاله در طول جریان‌های سیلابی کاهش کانال توسط چاله را حداقل و استفاده از محل برداشت را حداکثر می از کانال‌های رودخانه و سیلابدشت صورت نگیرد: مصالح ساختمانی از ۰ تا بهترین حالت (۴) برای حفاظت منابع رودخانه و هزینه‌های جا: لتی با عرض حداقل که محل استخراج شن و ماسه را از کانال با جریا ی بازسازی» عمل‌آوری مصالح» دسترسی به‌وسیله تجهیزات پاک‌سازی را دیکته خواهند کرد. مات رودخانه‌های محر وطافکنه‌ای دهد است ,یابد. طراحی سایت قبل از کند. گزینه‌های ۲ و ۳ واقع‌بینانه‌ترین ن کم و مجاور با ساحل فعال ت را کم‌تر خواهد کرد. شرایط » ذخیره و رهاسازی تولیدات -------- صفحهٔ بعد -------- فرصت و زمان کافی به آبراهه داده شود تا بتواند خود را ترمیم و بازسازی نماید. با دادن فرصت بعضی از آبراهه‌ها حتی می‌توانند ۷-۷-۹٩‏ سیاست‌های کلی برای برداست شن و ماسه سیلابدشت‌ها می‌باشد. راهبردهای جدید صدور مجوز استفاده از شن و ماسه سیلابدشت سیاست‌های موجود را برای رسیدن به اهداف - یکپارچه‌سازی مجوز برداشت از سیلابدشت با طرح جامع پیشنهادی برای آبراهه و زهکش کاربرد این راهبردها ثبات عملیات توسعه برداشت شن و ماسه سیلابدشت را بدون اینکه عملکرد سیلابدشت. طرح‌های کنترل سیل» یا زیرساخت‌ها را تحت تاثیر قرار دهندء فراهم خواهد کرد. این راهبردها سایر راهبردها و سیاست‌های صدور مجوز برداشت شن و ماسه در نواحی در معرض خطر فرسایش و سیل را لغو خواهند کرد. سیلابدشت‌هاء و حداقل کردن هزینه‌های تعمیر زیرساخت‌ها در محیط اطراف رودخانه اعمال شوند ۷۰]: - برداشت شن و ماسه باید در حد امکان خارج از آبراهه تنظیم کننده جریان باشد. - مواد شن و ماسه باید در حد امکان خارج از ناحیه خطر فرسایش باشند. - اگرشن و ماسه داخل آبراهه تنظیمی و یا ناحیه در معرض خطر فرسایش واقع شود و سازه‌های کنترل سیل فراهم نگردد حداکثر عمق برداشت نباید بیش‌تر از تراز طبیعی کف کانال تعیین شده روی طرح اجرایی سیلابدشت باشد (شکل ۲۲-۶). گردد تعبیه گردد و یا سازه‌های کنترل سیل باید برای جلوگیری از ورود سیلاب ۱۰۰ ساله به چاله برداشت تعبیه گردد. - برداشت شن و ماسه نباید اثرهای منفی روی سیلابدشت. فرسایش یا رسوب‌گذاری روی اراضی مجاور یا خارج از محل - عملیات برداشت شن و ماسه باید دارای طرح بازسازی باشد که بتواند پایداری درازمدت جاله برداشت و سامانه‌ی رودخانه مجاور را بیمه کند. _ عملیات برداشت شن و ماسه باید با توصیه‌ها و سیاست‌های تعیین شده در طرح جامع مصوب برای آن آبراهه سازگار باشد. -------- صفحهٔ بعد -------- 258 ۱ 0 .۴۱۷۷ مر ۴۱۵۷۰ 0 شکل ۲۲-1- هندسه حفاری در سیلایدشت و کانال اصلی برای مجوزهای استفاده از سیلایدشت در مسیر رودخانه در خاتمه یادآوری می‌شود برداشت شن و ماسه در مخروط افکنه‌ها فقط در نواحی غیر فعال مخروط افکنه و با رعایت نکات یاد جمهور صورت گیرد [۲۱] -------- صفحهٔ بعد -------- فصل ۷ بررسی موردی ما فک -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- فصل هتم - بررسی موردی مخروطافکنه گرمسار ۱۳۷ ۱-۷ کلیات در این فصل با هدف بررسی کاربردی و عملی مطالب گفته شده در فصول گذشته این راهنماء به بررسی چگونگی انجام این مطالعات بر روی مخروطافکنه گرمسار می‌پردازیم. با امید به این که این بررسی موردی بتواند به عنوان راهنمایی در خصوص چگونگی انجام مطالعات تفضیلی بر روی مخروطافکنه‌های مختلف باشد. مخروطافکنه گرمسارء» یک نمونه بارز از مخروطافکنه‌های کلاسیک می‌باشد که در نتیحه فرسایش حوضه آبخیز بزرگ رودخانه حبله رود و رسوب‌گذاری این رودخانه تشکیل شده است. حوضه آبخیز حبله رود با مساحت ۴۰۹۵ کیلومتر مربع تا محل سد انحرافی؛ در قسمت شمالی مخروطافکنه گرمسار قرار دارد. حوضه آبخیز حبله رود در یال جنوبی رشته کوه البرز مرکزی و از نظر مختصات جغرافیایی» در محدوده طول جغرافیایی ۱۰ ۵۲ تا ۱۰ ۵۳ و عرض جغرافیایی ۰۰ ۳۵ تا ۵۷ ۳۵ قرار دارد. سر شاخه‌های شمالی حبله‌رود از کوه‌های شمال شرق و شمال فیروز کوه (ارتفاعات گدوک) با شاخه گورسفید آغاز گردیده و به تدریج شاخه‌های زیادی به آن می‌پیوندند. مقدار متوسط آبدهی سالانه این رود ۲۶۸ میلیون مترمکعب بوده و سالانه حدود ۶/۵ میلیون تن مواد معلق وارد دشت نموده و املاح متوسط آن ۱۱۵۰ میلی‌گرم در لیتر می‌باشد. شیب رودخانه حبله رود در جهت محور طولی در محل تارک توپوگرافی ۹ تا یک درصد و در ۱/۵ کیلومتر پایین‌تر از محل تارک ۱/۱۵ درصد و در ۳/۵ کیلومتری از تارک مخروطافکنه به ۱/۳ تا ۱/۴ درصد می‌رسد [۳۵]. در این بخش با مطالعه فرضیه‌های تشکیل مخروطافکنه گرمسار و بررسی فرآیندهای رسوبی و هیدرولیک جریان در این رودخانه‌هاء مدیریت موجود سیلابدشت در رودخانه‌های گرمسار مورد مطالعه قرار گرفته و مشکلات موجود در مدیریت سیلابدشت بررسی می‌شوند. ۲-۷ فرآیندهای تشکیل مخروطافکنه گرمسار در این بخش به بررسی فرآیندهای مفروض در تشکیل مخروطافکنه گرمسارء اعم از فرضیه‌های آب و هوایی» زمین‌شناسی و رسوب‌شناسی و همچنین فرآیندهای تکتونیکی می‌پردازیم. ۱-۲-۷- فرضیه‌های آب و هوایی آب و هوای مخروطافکنه گرمسار در کل نظیر پهنه ایران مرکزی است و می‌تواند به‌عنوان محیطی قاره‌ای» نیمه خشک تا خشک تعریف گردد. میزان رطوبت و بارندگی کم تابستان‌ها خشک و گرم و زمستان‌ها سرد می‌باشد. متوسط دمای سالانه هوا در این دشت ۵ درجه سانتی‌گراد می‌باشد. لیکن دمای هوا در زمستان و تابستان تا حد زیادی متغیر است. به‌طوری که در زمستان ممکن است حداقل دما به ۱۵- درجه سانتی‌گراد و در تابستان حداکثر به ۴۵ درجه سانتی‌گراد برسد. مقدار بارش در دشت از ۵۰ تا ۱۵۰ میلی‌متر آمبرژه منطقه گرمسار دارای اقلیم خشک و سرد می‌باشد [۱] -------- صفحهٔ بعد -------- ۱۳۸ راهنمای مطالعات رودخانه‌های مخروطافکنه‌ای مطالعه رسوبات مخروطافکنه گرمسار با ضخامت زیاد نشان می‌دهد که دوره‌های متناوبی با آب و هوای مرطوب (باران‌های سیل ُسا) و دوره‌های یخچالی در کواترنر وجود داشته که توانسته است» چنین حجمی از رسوبات را وارد دشت نماید. همچنین با توجه به بررسی‌های آب و هواشناسی در می‌یابیم هرچه به زمان حال نزدیک‌تر می‌شویم» بارندگی کم و در نتیجه واردات رسوبی به حوضه کاهش می‌یابد. بنابراین احتمال تشکیل مخروطافکنه کم شده» رودخانه‌ها بستر خود را فرسایش می‌دهند. کم شدن باران‌های سیل‌آسا در حوضه آبخیز و وجود آبراهه‌های عمیق شده در دشت نشان می‌دهند که در حال حاضر به جز مقدار ناچیزی رسوب‌گذاری در بخش بالایی این مخروطافکنه, رسوبات به سمت بخش انتهایی حمل شده و در حد ناچیزی نیز در آن‌جا رسوب‌گذاری می‌نمایند. لیکن در کلء عمل تشکیل مخروطافکنه بسیار کند شده است. ۳-۲-۷ زمین‌شناسی و محیط رسوبی مطالعه تاریخچه زمین‌شناسی و بررسی جنس سنگ‌ها و خاک‌های تشکیل دهنده مخروطافکنه‌هاء غالبا به‌وسیله نقشه‌های زمین‌شناسی» که در کشور ما در مقیاس‌های ۰ و ۱:۳۵۰۰۰۰ موجود می‌باشند و نیز در صورت وجود با استفاده از گزارش‌های زمین‌شناسی منطقه مورد مطالعه انجام می‌گیرد. همچنین بررسی‌های ژئوفیزیکی انجام شده در مخروطافکنه. در صورت وجود. می‌توانند راهگشای ابهامات موجود در زمینه زمین‌شناسی و رسوب‌شناسی منطقه مورد بررسی باشند. در ادامه به‌طور مختصر به بررسی زمین‌شناسی و رسوب‌شناسی مخروطافکنه گرمسار می‌پردازیم. در اواخر پلیوسن؛ و یا در زمان پلیوسن- پلئیستوسن"ء مرحله پایانی چین‌خوردگی چرخه آلپی به وقوع پیوسته و ریخت‌شناسی کنونی ایران زمین کم و بیش مربوط به آن زمان و آن رخداد زمین ساختی است. پیامد این چین‌خوردگی که در سراسر ایران وجود داشته است» یک مرحله فرسایشی بوده که همچنان ادامه دارد [۳۳]|. به دنبال شروع شدن این مرحله در منطقه مورد مطالعه.ء سازندهای موجود در شمال دشت. از جمله سازند قرمز بالایی و سازند هزاردره چین خورده» لایه‌های آنها دارای شیبی در حدود ۵۶ به سمت جنوب شدند. چین‌خوردگی فوق باعث شد تا در پای رشته کوه البرز فروافتادگی ناودیسی شکلی به وجود آید, به‌طوری که سازند قرمز فوقانی در انتهای دشت مجددا رخنمون دارد. با به وجود آمدن این فروافتادگی رودخانه‌هایی که باعث تشکیل سازند هزاردره در منطقه می‌شده‌اند» براساس تغییر سطح اساس, رسوبات قبلی خود را بریده و به داخل این گودال سرازیر شده‌اند. یکی از مهم‌ترین رودخانه‌ها حبله رود می‌باشد. رودخانه فوق نسبت به امتداد رشته کوه البرز به صورت مورب" جاری بوده و به دلیل اختلاف ارتفاعی که بعد از مرحله کوهزایی پلیوسن- پلئیستوسن به وجود آمد. شرایط مناسبی فراهم شد تا رودخانه بر روی رسوبات قبلی خود که آن‌هم از نوع مخروطافکنه بوده است (سازند هزار دره) و در داخل فرو افتادگیء رسوبات مخروطافکنه‌ای جدید را بر جای گذارد. پی سنگ" حوضه فروافتاده فوق براساس مطالعات ژئوالکتریک [۸۴] و شیب لایه‌های بالادست. از سازندهای هزاردره و قرمز بالایی کیلومتر در زیر دشت ادامه پیدا کرده است و پی سنگ بقیه دشت از رسوبات سازند قرمز بالایی می‌باشد. 06 - | 6 -2 سس-د3 0ع3ا -4 -------- صفحهٔ بعد -------- فصل هفتم - بررسی موردی مخروطافکنه کرمسار ۱۳۹ سازندهای زمین‌شناسی با فرسایش‌پذیری بالا مانند سازندهای کرج» قم» قرمز فوقانی و هزار دره فرسایش یافته و سپس توسط سیلاب‌هاء حمل می‌شوند. سازند کرج در بخش‌های شمالی و سازند هزار دره در قسمت‌های جنوبی حوضه. از میان سازندهای مختلف زمین‌شناسی در حوضه آبخیز حبله رود بیش‌ترین مساحت را به خود اختصاص داده‌اند. سنگ‌شناسی سازند کرج» به‌طور غالب شامل شیل, ماسه‌سنگ, مارن و افق‌های گچ‌دار بوده و سازند هزاردره کنگلومرایی سست با قلوه‌هایی از آهک. ماسه‌سنگ و سنگ‌های اتشفشانی می‌باشد. رسوبات در این سازند گردشدگی خوب و جورشدگی ضعیفی دارند و زمینه آنها را ماسه سنگ با سیمان رسی, گچی و نمکی تشکیل می‌دهد. همچنین تراس‌های آبرفتی قدیمی با جنسی شبیه به کنگلومرای هزار دره و با سیمان شدگی کم‌تر با وسعت زیاد به خصوص در قسمت‌های میانی حوضه گسترده شده‌اند. این تشکیلات از نظر حساسیت ذاتی نسبت به هوازدگی و فرسایش در رده‌های متوسط ضعیف تا بسیار ضعیف طبقه‌بندی می‌شوند که با توجه به این پتانسیل بالای فرسایشی, حجم زیادی از رسوبات را جهت رسوب‌گذاری در مخروطافکنه گرمسار تولید می‌کنند. ۳-۲-۷ فعالیت‌های تکتونیکی از آن‌جا که حوضه آبخیز حبله‌رود. در بخش خمیده البرز قرار دارد. ساختارهای زمین‌شناسی مانند چین‌خوردگی و گسلش به وفور در آن دیده می‌شود. از مهم‌ترین گسل‌های ناشی از این تکتونیک فعال می‌توان به گسل‌های گرمسار» آییک- فیروز کوه- شاهرود. سیمین دشتء» حصاربن» دره لیلی, گچه. کفتار دره» جنوب دلیچای و کلرز آشاره کرد. همان‌طور که در فصل اول گفته شد. وجود گسل‌های فعال, نقش مهمی در وسعت و ضخامت مخروطافکنه‌ها دارد. گسل‌های فعال حوضه آبخیز حبله‌رود قدرت تخریب و حمل مواد به رودخانه را تشدید کرده و لذا ححم رسوبات منتقل شده به مخروطافکنه را افزایش می‌دهند. تعداد زیاد گسل‌های فعال در منطقه را می‌توان دلیلی بر وسعت بسیار زیاد مخروطافکنه گرمسار, که به حدود ۴۵۰۰۰ هکتار می‌رسد. دانست. گسل گرمسار که گسلی رورانده مربوط به کواترنر است» در قسمت شمالی مخروطافکنه. مرز روشنی میان سازندهای شمالی و آبرفت‌های دشت را تشکیل می‌دهد. ساز و کار این گسل که به صورت راندگی با شیب به سمت شمال است., سبب عقب نشینی جبهه کوهستان شده و احتمالا در به وجود آمدن حوضه فرو نشینی دشت بی‌تاثیر نبوده است. این گسل, بسیار فعال بوده و محققین, زمین‌لرزه‌های اخیر گرمسار را ناشی از جنبش گسل گرمسار دانسته‌اند [۵۱]. از بریده شدن لوله‌های آب در اثر زلزله در مخروطافکنه گرمسار» چنین بر می‌آید که گسل گرمسار دارای شاخه‌های فرعی می‌باشد که بر روی مخروطافکنه وجود داشته و به علت نقش پوششی رسوبات و زمین‌های کشاورزی قابل مشاهده و شناسایی نمی‌باشند [۱۸]. جنبش این گسل‌های فرعی خود می‌تواند» سبب تشدید جابجایی آبراهه‌ها بر روی مخروطافکنه گرمسار باشد. جهت برآورد کمی میزان تاثیر فعالیت‌های تکتونیکی بر شکل‌گیری و گسترش مخروطافکنه گرمسار» ضریب مخروط گرایی مخروطافکنه گرمسار با استفاده از معیار سنحش موکرجی اندازه‌گیری شده است. بر این اساس با توجه به شکل (۱-۷» مساحت مخروطافکنه گرمسار و همچنین مساحت مخروطافکنه ایده‌آل ترسیم شده بر روی مخروطافکنه گرمسار پس از زمین مرجع" نمودن عکس هوایی مخروطافکنه که مربوط به سال ۱۳۸۸ بوده و از نرم افزار ۳۵۲1 ع[ع000) گرفته شده و با استفاده از نرم‌افزار اتوکد به | -------- صفحهٔ بعد -------- ۱۳2 راهنمای مطالعات رودخانه‌های مخ روطافکنه دست آمده است. با توجه به این معیار ابتدا مساحت مخروطافکنه ایده‌آل با توجه به این که طول یال مخروط با استفاده از عک مساحت مخروط ایده‌آل مساحت مخروطافکنه ضریب مکروط گرایی ۰ ۰ ۰ ٩ ۰ ‌ .‏ ۵ ۰ ن ی مه ۵ هن یگ ار ۰ ۰ ۰ گو 0 ۰ ما وه ۰ ی / ۹ 6 را و ی 7 اس ۰ ۰ ها همجنین مساحت مخروط ایده‌آل از رابطه زیر به‌دست می‌آید: 2 7017 4 ۶ 344670320 -1۱5(/360* *(18413) *3. 14) - مساحت مخروط ایده که در این رابطه با توجه به شکل (۱-۷): شعاع مخروطافکنه بر حسب متر زاویه بین دو یال مخروط بر حسب درجه می‌باشد. و از آن‌جا که با استفاده از زمین مرجع کردن عکس هوایی مخروطافکنه گرمسارء مساحت واقعی آن معادل ۴۲۶۵۲۳۳۵۰ مترم به دست آمده استء لذا ضریب مخروط گرایی مخروطافکنه گرمسار طبق رابطه موکرجی (با توجه به مطالب فصل اول) حدود ۰/۸ : دست می‌آید. 426523350 سک ضریب مخروطگرا 7020 ضریب مخروط گرا ک هر ال ج ه سک -------- صفحهٔ بعد -------- فصل هفتم - بررسی موردی مخروطافکنه گرمسار )۱ ضریب مخروط گرایی بالای مخروطافکنه گرمسار با توجه به مطالب فصل اول, نشان می‌دهد که مخروطافکنه گرمسارء کم‌تر تحت تاثیر عوامل مخرب و محدود کننده تکتونیکی قرار گرفته و به شکل یک مخروط واقعی نزدیک شده است. 2-۲-۷ تغییر سطح اساس رودخانه حبله‌رود وجود تراس‌های قدیمی و آبراهه‌های عمیق شده در مخروطافکنه گرمسار نیز می‌تواند مبین پایین افتادن سطح اساس رودخانه در اثر بالا آمدن رشته کوه البرز و پایین رفتن حوضه ایران مرکزی باشد [۵۱]. ۳-۷- آبراهه‌های موجود در مخروطافکنه گرمسار در شکل (۲-۷) رودخانه‌های مهم مخروطافکنه گرمسار که با استفاده از نقشه‌های توپوگرافی و بازدیدهای محلی استخراج شده‌اند» دیده می‌شود. این نامگذاری‌ها به منظور سهولت بررسی آبراهه‌ها انجام گرفته و ممکن است رودخانه‌ها نام‌های محلی دیگری نیز داشته باشند. نام مسیل‌های مورد بررسی» از شرق به غرب» فروان» هشت آبادء امام‌زاده علی‌اکبرء سوداغلان و کردوان بوده و مسیل دیگری به نام مسیل شابوداق نیز در مواقع سیلابی در غرب مسیل کردوان جاری بوده است که از زمان احداث سد غیرفعال شده و به علت عدم رعایت حدود بستر و حریم توسط کشاورزان» قابل شناسایی نیست. ۶-۷- مخروطافکنه گرمسار و شکل‌های زمین ریخت‌شناسی موجود در آن دشت گرمسار از نظر زمین ریخت‌شناسی به صورت مخروطافکنه بزرگ و وسیعی می‌باشد (شکل ۲-۷) که در پای کوه‌های محاط بر آن ایجاد شده و از تارک به پنجه اندازه ذرات کوچک‌تر و شیب آن کم‌تر می‌گردد. تارک مخروطافکنه گرمسار در قسمت شمالی دشت واقع شده و سد گرمسار تقریبا بر تارک توپوگرافی مخروطافکنه قرار گرفته است. همچنین تارک هیدروگرافی یا محل انشعاب مسیل کردوان از رودخانه حبله‌رود. همان‌طور که در شکل (۲-۷) می‌بینید. در فاصله کمی (حدود یک کیلومتر) پایین‌تر از تارک توپوگرافی واقع شده است. تارک مخروطافکنه دارای شعاعی بالغ بر ۷ کیلومتر بوده و غالبا از نهشته‌های خرده سنگی تشکیل شده است. پنجه مخروطافکنه شامل دو بخش پلایا در قسمت‌های شرقی و غربی و رودخانه زهکشی کننده مخروطافکنه, در بخش مرکزی آن می‌باشد. بخش میانی" مخروطافکنه که شامل مناطق بین تارک و پنجه مخروطافکنه می‌باشد. بیش‌ترین وسعت را در مخروطافکنه داشته و از نهشته‌های رسوبی گوناگون تشکیل شده است. مرزهای جانبی مخروطافکنه را در قسمت‌های شمالیء مرزهای کوهستانی و در مناطق جنوبی پهنه‌های نمکی, گچی, رسی و سیلتی تشکیل می‌دهند. با توجه به عدم وجود مخروطافکنه‌های دیگر در مجاورت مخروطافکنه گرمسار,ء این مخروطافکنه. فافقد بجادا یا نوار مخروطافکنه‌ای بوده و به صورت یک مخروطافکنه مستقل دیده می‌شود. همچنین مناطق فعال و غیرفعال که بر روی شکل(۳-۷) با خط چین نشان داده شده» به‌طور تقریبی از محل تارک هیدروگرافی مخروط افکنه جدا شده‌اند. در مناطق غیرفعال یا مناطق غربی مخروطافکنه به جز مسیل شابوداق که همان‌طور که در بخش قبل [وزله/1 -1 -------- صفحهٔ بعد -------- اه ۱28 راهنمای مطالعات رودخانه‌های مخ روطافکنه‌ای جریان‌های واریزه‌ای (با توجه به مطالب بخش ۴-۳) از دیگر دلایل غیرفعال بودن این مناطق می‌باشد. البته توضیح این مطلب لازم است که در مخروطافکنه گرمسار به دلیل وجود سد انحرافی گرمسار» حضور جوامع مسکونی متعدد و نیز اقدامات مدیریت سیلاب» تارک توپوگرافی (محل سد) ٍ ج حبله رود ۳ ۱ ی 1 و ۱ مسر شکل ۲-۷- تارک توپوگرافی مخروط افکنه گرمسار در محل سد انحرافی و9 تاآرک هیدروگرافی در محل انشعاب مسیل کردوان که ۳ ۹ ۹ ۱ ۱ ۳ ۱ ٍ ۹ ۱ 5 ی : ۱ -------- صفحهٔ بعد -------- این رودخانه» پدیده‌ای متعارف بوده و به وفور در طول آبراهه‌ها دیده می‌شود. اندازه رسوبات غالبا درشت بوده و در هر مقطع آبراهه خود ر در هنگام طغیان اشغال می‌کند. به‌طوری که دیواره آبراهه را نیز آب می‌پوشاند. در هر طغیان؛ محل دیواره‌های آبراهه و مسیر جریان آب سریعا تغییر می‌کند و موجب جابجایی آبراهه و ایجاد پشته‌های رسوبی به دلیل یکنواختی نسبی دانه‌بندی (شن و ماسه)» دارای دیواره‌های قائم با ارتفاع زیادتر می‌باشد و همان طور که در شکل (۴-۷) و جدول (۱-۷) دیده می‌شود.ء با توجه به نمودار یالین شکل رودخانه‌های پایدار را به خود می‌گیرند. در روش تعیین ریخت‌شناسی رودخانه‌ها توسط یالین» همان‌طور که در فصل سوم این راهنما توضیح داده شد.ء داده‌های مربوط به نسبت عرض به عمق جریان در ستون قائم و نسبت عمق به قطر متوسط ذرات. در ستون افقی نمودار لگاریتمی قرار می‌گیرند. سپس داده‌های مربوط به هر رودخانه بر روی نمودار نقطه‌یابی می‌شوند. با توجه به نمودارء بازه یله رود در محل تارک 10 10 107 -------- صفحهٔ بعد -------- ۳2 راهنمای مطالعات رودخانه‌های مخروطافکنه‌ای جدول ۱-۷- برآورد ریخت‌شناسی مسیل‌های رودخانه حبله‌رود با توجه به نمودار یالین عرض جریان | عمق جریان | نسبت عرض به 150 نسبت عمق جریان نام مسیل (متر) ۳ 5 ۱ که ال عمق جریان مثر به قطر متوسط ذرات تس سس امام زاده سا پایدار شکل (۷- ۵ دو نوع از پشته‌های رسوبی طولی و عرضی ر در مسیرهای رهاشده در مسیل فروان : نشان می‌دهد. . جنین پشته‌های رسوبی به وفور بر روی آبراهه‌های مخروطافکنه گرمسارء به خصوص در ناحیه تارک, دیده می‌شوند. همان‌طور که در شکل (۶-۷) دیده می‌شودء رودخانه‌های شریانی» عریض و با دیواره‌های کم‌ارتفاع می‌باشند. مکانیسم تشکیل آنها حاصل رسوب‌گذاری و فرسایش هم‌زمان توسط جریان‌های غلیظ همراه با خرده سنگ‌ها و جریانات رقیق با بار کف کم‌تر می‌باشد [۸۸]. شکل ۵-۷- پشته‌های طولی و عرضی در مسیل فروان همان‌طور که پیش از این اشاره شدء مخروطافکنه گرمسارء بسیار دست‌خورده بوده و پس از احداث سد و کانال‌های شبکه آبیاری؛ بسیاری از مسیل‌های آن غیرفعال شده است. اما در سال‌های اخیر به دلیل حجم گسترده اقدامات مدیریت رودخانه که بر روی آبراهه‌های مخروطافکنه گرمسار صورت گرفتهء بسیاری از آبراهه‌ها مجددا باز و فعال شده‌اند و در مواقع سیلابی» مسیل مناسبی جچهت عبور سیلاب می‌باشند. در میان آبراهه‌های موجود در مخروطافکنه گرمسار» مسیل سوداغلان دارای دیواره‌های فرسایش یافته قائم با ارتفاع زیاد می‌باشد. که دلیل آن سیل عظیمی بوده که در سال ۱۳۸۶۱ در منطقه به وقوع پیوسته و در طی آن کلیه مسیل‌ها بسته شده و تمامی حجم بده آب و رسوب سیلابی؛ از درون آبراهه سوداغلان گذشته و در طی آن چنین دیواره‌های عمیقی یب وجود آمده است. -------- صفحهٔ بعد -------- وی را ۰ ِ 7 2 ۹ ی ره ۱ ۵ مسخ اهوم سا ره شکل ۹-۷- یک مسیل شریانی خشک در حبله رود. مسیرهای موازی عبور جریان و پشته‌ها با گیاهان کوتاه عمر در منطقه مورد مطالعه از ارتفاع دیواره آبراهه‌ها در قسمت‌های پایین دشت به تدریج کاسته می‌شود. به‌طوری که در بسعضی امام‌زاده علی‌اکبرء در مجاورت شهرک صنعتی یاتری چنین منطقه‌ای را نشان می‌دهد که در آن از ارتفاع دیواره آبراهه به تدریج کاسته شده و می‌توان این قسمت را به‌عنوان نقطه تقاطع " در مخروطافکنه گرمسار در مسیل آمام‌زاده علی‌اکبر در نظر گرفت. را ِ ۰ سس : ۱ 1 1 ۹ 0 ۰ شکل ۷-۷- نقطه تقاطع و هم‌سطح شدن آبراهه مسیل امام‌زاده علی‌اکبر با زمین در مجاورت شهرک صنعتی باتری ۲-2-۷ تراس‌های آبرفتی رفتن سطح اساس رودخانه چندین تراس از رسوبات قدیمی رودخانه مشاهده می‌شود. تراس‌ها به صورت افقی بر روی رسوبات سازند 1 11۲۹۵11۵۱ -| -------- صفحهٔ بعد -------- .۱ راهنمای مطالعات رودخانه‌های مخروطافکنه‌ای بالاتر در حواشی رودخانه نیز مشاهده می‌شود (شکل ۸-۷). شکل ۸-۷- تراس‌های آبرفتی قدیمی در مرکز شکل و رسوبات درشت رودخانه‌ای در پایین شکل در مناطق ابتدایی مخروطافکنه ۳-2-۷- فرسایش انحلالی در مخروطافکنه‌هایی که دارای آبراهه‌های عمیق شده هستند.ء شکل‌های انحلالی و فرسایشی دیده می‌شود. (شکل‌های ‎»)٩-۷( (۱۰-۷) و (۱۱-۷)) در منطقه مورد مطالعه به اشکالی شبیه دولین" برخورد می‌نماییم. همان‌طور که در شکل (۹-۷) در مسیل سوداغلان مشاهده می‌کنید. این شکل‌ها همیشه مجاور آبراهه‌ها بوده و آب آنها به داخل آبراهه‌ها زهکش می‌شود. دولین‌ها حاصل انحلال رسوبات سطحی آهک‌دار می‌باشند. مقدار کربنات کلسیم در چنین رسوباتی» با توجه به آزمایش‌های شیمیایی انجام شده» به‌طور متوسط از ۲۰ تا ۳۰ درصد متغیر است [۱۸]. آبی که موجب انحلال این رسوبات می‌شودء معمولا آب مصرفی روستاییان در امر کشاورزی استء ابتدا حفره کوچکی ایجاد شده و سپس این حفره عریض و عمیق‌تر می‌شود. سقوط دیواره‌های کناری نیز به عریض‌تر شدن آنها کمک می‌کند. در مواردی قطر دهانه دولین‌ها به ۵ متر نیز می‌رسد. با به‌وجود آمدن این شکل‌ها آب‌های موجود به سمت آنها سرازیر شده و در ادامه توسط آبراهه باریکی به آبراهه اصلی متصل می‌گردند. این آبراهه‌ها همان‌طور که در شکل (۷- ۰ در مجاورت مسیل سوداغلان دیده می‌شود. به نام خندق" گفته می‌شوند. با پیش‌روی این خندق‌ها آبراهه‌های طویلی ایجاد شده که به صورت شاخه درختی به آبراهه اصلی ارتباط داشته, رواناب سطحی را به داخل آبراهه اصلی زهکش می‌نمایند. از این نوع شکل‌ها در رودخانه سوداغلان مجاور روستاهای محمد آباد و سوداغلان دیده می‌شوند. 6 - ]| ۷(اأای) -2 -------- صفحهٔ بعد -------- شکل ۹-۷- نمایی از داخل یک دولین (فرسایش تونلی) در مجاورت آبراهه اصلی در مسیل سوداغلان شکل ۱۰-۷- خندق‌های متصل به آبراهه اصلی در مسیل سوداغلان در بعضی موارد مانند (شکل۱۱-۷) آب جاری در داخل آبراهه‌ها دیواره‌های سست و انحلال‌پذیر اطراف خود را حفر می‌کنند و بدون آن‌که با سطح زمین تماس داشته باشند آنها را به صورت راهروهای زیرزمینی در می‌آورند. علت عدم ریزش سقف این راهروها وجود مواد مقاوم‌تر از مواد زیرین می‌باشد که به صورت ستون در تثبیت سقف آنها عمل می‌نماید. لیکن به مرور زمان این ستون‌ها نیز فرسایش یافته و سقف راهروها ریزش می‌نماید و شکل‌های خندقی را ایجاد می‌کنند. با توجه به رسوبات ریزدانه زیاد در دشت که ضخامت آنها بعضا بیش از ۵ متر می‌باشد. علاوه بر این که وجود گودال‌هایی را در سطح مخروطافکنه مشخص می‌کند؛ از زهکش آب آزها در داخل آبراهه‌های عمیق شده شکل‌های مختلف کارستی به وجود آمده است. این شکل‌ها را می‌توان در مسیل سوداغلان مشاهده نمود. -------- صفحهٔ بعد -------- 5۸( راهنمای مطالعات رودخانه‌های مخروطافکنه‌ای شکل ۱۱-۷- راهروهای سرپوشیده و فرسایش‌های خندقی در مسیل سوداغلان 5-4-۷ دشت‌های سیلابی ۱ مخروط افکنه مانند قسمت‌هایی از مسیل امام زاده علی‌اکبر که در شکل (۱۲-۷) دیده می‌شود. عمق آبراهه‌ها کم بوده و نوع جریان 4 ۹ 1 که ِِ پا و ۱ ی ۹ نی موش ۵ ش و از جروت وم ههد ۹ ۹ یات * ۸ سس ره ۹ 9 ی 7 وچ موش دش یا ده وید و دا شکل ۱۲-۷- رسوبات ریز دانه دشت سیلابی در انتهای مسیل امام زاده علی‌اکبر 1- ۳1000 -------- صفحهٔ بعد -------- اصولا در گودترین قسمت دشت‌هایی که آبراهه‌های جاری در آنها حاوی املاح و نمک‌های محلول باشندء پلایای نمکی ایجاد می‌شود. در انتهای رودخانه کردوان پایین‌تر از علی‌آباد وجود کفه‌های نمکی مشاهده می‌شود که حاصل ورود آب به داخل گودال‌های موجود در منطقه و متعاقبا تبخیر شدید می‌باشد (شکل ۱۳-۷). در کل می‌توان گفت در گرمسار پلایای سرتاسری وجود ندارد و عکس‌های هوایی منطقه, همان‌طور که در شکل (۲-۷) مشاهده می‌کنید.ء نشان می‌دهد که پلایا تنها محدود به دو منطقه در جنوب شکل ۱۳-۷- کفه‌های نمکی پلایایی در جنوب مخروطافکنه گرمسار (دید به سمت شمال‌غرب) [۱۸] جلگه‌های رسی! که بیش‌ترین وسعت را در جنوب دشت به خود اختصاص داده‌اند. همان‌طور که در شکل (۱۴-۷) دیده می‌شود. دارای سطح ناهموار و باد کرده» با ظاهری شخم زده و کلوتی می‌باشند. جنس این پهنه‌ها بیش‌تر از رس» سیلت و نمک می‌باشد. چون رس و نمک در اثر تابش خورشید آب خود را به صورت یکسان از دست نمی‌دهند.ء لذا لایه رسی زیرین در اثر خشک شدن جمع شده و همان‌طور که در شکل (۱۴-۷) می‌بینید. کناره آنها بالا می‌رود و قشر نمک رویی خود را نیز بالا می‌برد. بعضی از گیاهان مقاوم در مقابل شوری (شکل ۱۵-۷) در این واحد رشد کرده و در بعضی مناطق به صورت جنگل در می‌آیند. این گیاهان بیش‌تر از نوع گز و طاق هستند که مانع حرکت ماسه‌ها توسط باد می‌شوند و در انتهای مسیل هشت آباد به فراوانی دیده می‌شوند. |- 01۵۷ 41 -------- صفحهٔ بعد -------- ۰د1 راهنمای مطالعات رودخانه‌های مخ روطافکنه‌ای را ۹ سا 2 ۶ - ۱ ۰ ی کت سا ُ# ی ۱ ۹ قاط ۰ چم۲۳۹ ۳۲ , شکل ۱۶-۷- ترک‌های گلی در پایین‌دست مسیل امام‌زاده علی‌اکبر قسمت اعظم دیواره‌ها در رودخانه‌های گرمسار فرسایشی بوده و تنها قسمت‌های محدودی از بازه‌های انتهای شاخه نسبتا پایدار می‌باشند. همچنین در این آبراهه‌هاء. کف بستر در معرض عمل مداوم فرسایش و رسوب‌گذاری قرار داشته و بنابراین کف بستر ناپایدار می‌باشد. بنابراین به‌طور کلی آبراهه‌های جاری در مخروط افکنه گرمسارء از نوع ناپایدار بوده و با توجه به شواهد صحرایی؛ در آزبا عمق» عرض» شیب طولی و مسیر آبراهه در طول زمان و مکان متناسب با نوع جریان متغیر است. همچنین میزان رسوبات حمل شده در این مجاری و هندسه یا سطح مقطع متفاوت بوده و بیش‌تر به عمل متقابل جریان و بستر آبراهه بستگی دارد. ۱-۵-۷ بررسی آبراهه‌های مخروطافکنه گرمسار از نظر جابجایی در ادوار زمانی مختلف استفاده می‌شود. با توجه به مقیاس عکس‌های هوایی موجود در سازمان نقشه‌برداری و سازمان جغرافیای -------- صفحهٔ بعد -------- فصل هفتم - بررسی موردی مخروطافکنه کرمسار )۱۵ ارتش که به‌طور عمده در مقیاس‌های ۱:۲۰۰۰۰ ۱:۴۰۰۰۰ و ۱:۵۰۰۰۰ وجود دارند و نیز زمین مرجع نمودن عکس‌های یاد شده در نرم‌افزار ۸۵۲۸1۵ باید میزان و جهت جابجایی آبراهه‌ها در طول زمان مشخص شود ‎.]٩[ با توجه به مقیاس‌های عکس‌های هواییء هر میلی‌متر بر روی عکس, بیانگر ۲۰ تا ۵۰ متر بر روی زمین می‌باشد و از آن‌جا که با توجه به بازدیدهای میدانی صورت گرفته, فرسایش‌های رخ داده فقط درحد جابجایی ساحل رودخانه به میزان حداکثر ۳ تا ۵ متر می‌باشد و نیز افزایش پهنای رودخانه به دلیل تغییرات در بده رودخانه» در عکس‌های هوایی با مقیاس موجودء قابل تشخیص نبوده ولی در بازدیدهای میدانی دیده می‌شوندء در این راهنماء مقایسه عکس‌های هوایی رودخانه‌ها انجام نشد. در ضمن, همان‌طور که در ابتدای فصل توضیح داده شد.ء بازه‌های رودخانه حبله‌رودء عمدتا توسط سازه‌های مصنوعی مانند گوره‌هاء تثبیت شده و از نظر جابجایی بیش ‌تر محدود شده‌اند. به‌طور کلی تنها مورد جایجایی آبراهه‌ای مسیل شابوداق بوده که غربی‌ترین مسیل مخروطافکنه گرمسار بوده و در جریان احداث سد به بستر مرده تبدیل شده است. ۳-۵-۷ جریان‌های با غلظت بالای رسوب در آبراهه‌های گرمسار همان‌طور که در فصل دوم توضیح داده شدء در گذشته در طی رخدادهای سیلابی و وقوع جریان‌های با غلظت بالای رسوب, بده رودخانه حبله‌رود افزایش می‌یافته و پیرو آن بر قطر و حجم واریزه‌ها در بستر رودخانه نیز افزوده می‌شده است. با توجه به داده‌های رسوب‌شناسی [۱۸] در مخروطافکنه گرمسار وقوع رخدادهای سیلابی با جریان‌های با غلظت بالای رسوب, فراوان بوده و باعث پهن شدن عرض رودخانه‌ها مانند رودخانه‌های موجود در محل تارک مخروطافکنه و یا مسیل سوداغلان شده است. وجود قطعات درشست واریزه (گاهی بیش از یک متر) را می‌توان گواه وجود چنین جریان‌هایی در گذشته, در مخروطافکنه گرمسار دانست. پس از احداث سد انحرافی گرمسارء در سال ۰۱۳۶۶ درات درشت جریان‌های واریزه‌ای در پشت سد به دام افتاده و توسط حوضچه‌های رسوب‌گیرء به‌طور مداوم تخلیه می‌شوند. در این میان» تنها رسوبات ریز دانه موجود در رودخانه» می‌توانند از سد عبور کنند. چنین رسوباتی بر زبری بستر رودخانه تاثیر داشتهء ولی غالبا نمی‌توانند سبب جابجایی آبراهه‌ها و اثر قابل توجهی بر ریخت‌شناسی آزها شوند. ۳-۵-۷ تاثیر سازه‌های متقاطع بر ریخت‌شناسی آبراهه‌ها در مخروطافکنه گرمسار همان‌طور که در فصل دوم اشاره شد, احداث سازه‌های متقاطع, به‌خصوص سدها و پل‌ها, به دلیل تغییر رژیم جریان و رسوب در فرآیندهای ریخت‌شناسی رودخانه از جمله میزان رسوب‌گذاری موضعی و روند فرسایش کناره‌ها تاثیر گذار می‌باشد. بنابراین در این بخش با توجه به مطالب بخش (۵-۳) راهنمای حاضر,ء باید با تعیین مختصات سازه مورد نظرء مقطع رود در محل سازه مورد بررسی قرار گرفته و تأثیر سازه بر ریخت‌شناسی موضعی رودخانهء اعم از رسوب‌گذاری و فرسایش در بالادست و پایین‌دست سازه مشخص شود. جدول (۳-۷) نوع و موقعیت کلیه سازه‌های متقاطع در مسیل‌های رودخانه حبله‌رود را نشان می‌دهد. در این بخشء به بررسی نتایج بازدیدهای میدانی اثر سازه‌های متقاطعء که در جدول (۴-۷) به‌طور خلاصه آورده شده‌اند.ء در ریخت‌شناسی آبراهه‌های مخروطافکنه گرمسار می‌پردازیم [۳۴]. -------- صفحهٔ بعد -------- ۱.۳ مسیل امام زاده علی‌اکبر ۱-۳-۵-۷ سد انحرافی سد انحرافی گرمسارء بزر حجم عظیمی از رسوبات در ب رسوب‌گذاری در این قسمت« در سیلاب‌های معمولی» به‌و قسمت‌ها توسط حوضجه‌های در سمت غربی سدء جریان دا قابل توجهی برخوردار بود» کر جدول ۶-۷- ساز گرمسار گ‌ترین سازه قطع کننده رو الادست سد ته‌نشین شده‌انا تقریبا کاهش یافته است. یله گوره به سمت حوضچه رسوب گیر جمع‌اوری شده آبراهه حبله‌رود در این م< آب شده و در عوض شاخه همای مطالعات رودخانه‌های مخ روطافکنه‌ایو ۵ تنگ شدگی, فرسایش و آبشستگی در محل پل توسط رسوب پر شده و کارکرد سد در » می‌کنیدء مسیر آبراهه در بالادست سل مچنین با توجه به جانمایی محل سرریز اخه فروان که پیش از احداث سد از بده -------- صفحهٔ بعد -------- شکل ۱۹-۷- عکس پوششی سد انحرافی گرمسار (به محل گوره‌ها در بالادست سد توجه کنید) ۲-۳-۵-۷ پل‌ها پل‌های موجود در مسیر رودخانه حبله‌رود. به‌علت طراحی نادرست و عدم در نظر گرفتن بده سیلابی آبراهه, با کاهش عرض مقطع جریان و تنگ کردن مسیر طبیعی آبراهه و بعضا افزایش ظرفیت حمل رسوب. بر الگوی جریان تاثیر گذاشته و موجب تغییر در الگوی رفتاری رودخانه و هندسه آبراهه شده‌اند. دو نمونه از این سازه‌ها را می‌توان در مسیل کردوان و فروان مشاهده نمود. به‌طوری که. در مسیل کردوان با توجه به شکل (۱۸-۷) بستر رودخانه در اطراف پایه‌های پل در اثر فرسایش دچار پایین افتادگی شده‌است. همچنین مطابق شکل (۱۹-۷) پل در مسیل فروان» دارای أسیب‌های جدی بوده و پایه‌های پل به همراه بستر رودخانه در زیر پل دچار آبشستگی شدید شده و علت تخریب پی آن» آبشستگی اطراف پایه‌ها می‌باشد. -------- صفحهٔ بعد -------- ۱5 راهنمای مطالعات رودخانه‌های مخروطافکنه‌ای ۰ زیا : 7 کر ماوت هر ۹۹ هی ۵ بسه( ۱ وس و واگ که وی ی شکل ۱۸-۷- پایین افتادگی بستر و تنگ شدگی در مقطع رودخانه در مسیل کردوان ره وک 2 ۳-۲-۵-۷ سدهای اصلاحی همان‌طور که در جدول (۴-۷) دیده می‌شود. دو سد اصلاحی در مسیل‌های سوداغلان و هشت آباد وجود دارند که هر دو با توجه به ححم زیاد رسوبات در مخروطافکنه پر و غیرفعال شده‌اند. سد اصلاحی مسیل سوداغلان که با توجه به شکل (۲۰-۷) دجار تخریب شده است. مقادیر زیادی از رسوب را در بالادست و پایین دست خود به‌جا گذاشته است. همچنین سد اصلاحی هشت آبادء با توجه به شکل (۲۱-۷) توسط رسوبات پر شده و در پاین دست ان هم مقدار زیادی رسوب دیده می‌شود. -------- صفحهٔ بعد -------- شکل ۲۱-۷- سد اصلاحی پر شده از رسوب در مسیل هشت آباد نموده‌اند. در این بخش به بررسی مقاطع رسوبی از قسمت‌های بالای مخروط افکنه ی به سمت انتهای آن (پنجه) پرداخته و رخساره‌ها و محیط رسوبی به همراه جریان‌های به وجود آورنده آنها را بررسی می‌کنیم. -------- صفحهٔ بعد -------- اه راهنمای مطالعات رودخانه‌های مخروطافکنه‌ای ۱-1-۷ دانه‌بندی رسوبات موجود در تارک مخروطافکنه شکل (۲۲-۷) مقطع رسوبی شمالی- جنوبی دشت گرمسار را که با استفاده از داده‌های زئوفیزیکی و برداشت مقاطع رسوبی در قسمت‌های مختلف مخروطافکنه ترسیم شده است. نشان می‌دهد [۱۸]. این شکل دانه‌بندی رسوبات را از قدیم به جدید و از شمال به جنوب دشت نشان می‌دهد. همچنین در محل تارک مخروطافکنه» حفاری‌های کم‌عمق و عمیق در بررسی‌های ژئوتکنیکی جهت احداث بند انحرافی گرمسار انجام شده است [۲۴]|. این بررسی‌ها نشان می‌دهد که اندازه رسوبات از سیلت تا قلوه سنگ و قطعه سنگ در تغبیر بوده» ولی رسوبات غالبا در حد قلوه سنگ می‌باشند. با توجه به این مطالعات» اندازه رسوبات در اعماق بیش‌تر بزرگ‌تر بوده و تا ۱/۹ متر نیز می‌رسد که نشان می‌دهد رودخانه در زمان‌های گذشته از قدرت زیادتری برخوردار بوده است و هرچه به زمان حال نزدیک‌تر می‌شویم» از قدرت و انرژی رود کاسته شده است [۱۸]. به‌طور کلی رسوبات قسمت تارک مخروطافکنه, بیش‌تر از نوع قلوه‌سنگ در زمین‌های از سیلت و رس بوده» این ترکیب رسوب‌شناسی به همراه ساخت‌های رسوبی آنهاء همگی, دلالت بر نهشته‌هایی دارد که عموما توسط جریان‌های واریزه‌ای حاصل شده‌اند. این رسوبات, فاقد لایه‌بندی مشخص بوده و در آزها گودال‌های فرسایشی پرشده همراه با ساخت لایه‌بندی متقاطع" وجود دارد که توسط ماسه پرشده‌اند. این رسوبات را در مخروطافکنه گرمسار می‌توان تا محدوده ۷ کیلومتری از تارک توپیوگرافی دنبال کرده و آن را به عنوان مرز تارک و مناطق میانی مخروطافکنه, در نظر گرفت. همان‌طور که در شکل (۲۳-۷) دیده می‌شود. لایه‌های قلوه‌سنگی تا حدی جهت یافتگی افقی از خود نشان می‌دهند که می‌توان آنها را به عنوان نهشته‌های جریان واریزه‌ای و یا نهشته‌های آبراهه‌های رودخانه‌های بریده‌بریده نزدیک به منشا که دائما تغییر مسیر داده و جابجا می‌شوندء نیز نسبت داد. با توجه به این شکل, گردشدگی بالا و عدم زاویه‌داری این قطعات نیز معرف غلطیدن این دانه‌ها در مسیر جریان رودخانه می‌باشد. با توجه به نفوذپذیری بالای این رسوبات. آب می‌تواند رسوبات ماسه‌ای ریز و سیلت مابین قلوه سنگ‌ها را شسته و در مناطق پایین‌تر» نهشته‌های عدسی شکل ماسه‌ای را بر جای گذارند که با توجه به مطالب فصل دوم راهنمای حاضر از نوع رسوبات غربالی " به شمار می‌روند [۴۵]. 4۵0 -د005) |۳۸۱۱ 0۵۵۵۱ -۱ 11 510۷6 -2 -------- صفحهٔ بعد -------- فصل هنم - برر ۱۷ 555چجچمچمچمچمچجچجچجچجششجشجشجشجشجشجشجشجشجشجشجمجمجمجمجمجمجمچچچچچچگگگگگشگگگججم«م«م«م«م«م#گحححححت موردی مخروطافکنه کر 3 رل اد 4 ل زگ ی 3 5 ی ۳ ۹ سا ۱ اوه از ۳ ۴ بت بت و پوز مه ۱ ۱ و سم اپ 7 ۱۱ سم ۰ ی این ی ی 1 و ره ند ی ما 2 : ۱ .۱ ۱ ۱۱ 1۳۱۰ ۱۹ اد 1 و ۱ و ره ۱ و2۹ ا, ا زار ۱۱۱۱۱ را ار اه اما ی ۱.1 و 2 ۱ لیا ا !۱ ۱ ز ل ی ۱ را ازار۱ ۱ ا ‏ ی را و :۱ 1 ! ,۱ | 0 (/ ۳« 1 ۱ نو ۱ | 1 ۱ !۱ ۱۰ ام اه و ۲ پا وم ۵ ۱ ۱ ۳ 1 ۱ اپ : ۱ دا ی هه ۱۱۳ |۱۱ ۱ ی 1 وا را ی ۱ [ 5 ۳ با ها ۱۳ ۱ سس پجا ی اب ون : ۱۱۹۱۱۱۱۹ ۲ ات ی ی ۰.1 ۰ ۱۰۱ ۰ سای 4 ۱۱ ۰ مات و :1 1 . ۰ ۰ ۱ نو وی وی و ۲ رو رت ۱7 ۱ ۱۰ )| .۱ : ۰ ۱ م۱ ۱۱۱۸7۲۰ 1۱ 1 و ره ی 1 ال !۱ ۱ ۱۹۱۱۹ ۱/۱ رل ار ۰ ۰ ۷,۱ ۱.۱۳۰۷ و ار الا و ام ۷/۱ ۱ (۱۱1[1, ۳ ۱۰ !۱۱۱ 1۴۱۲۱ ی لا ۹ ۰۱۹۲۱ مج پا و از نوی ره ی اه ی زو : ۱۱11 ۱ 77 ]۱ تس ۱ 0 تس و 77 ]۲ با ار سا ۶ ۳ 716 | ۲ ا 1! 0 /. ۱. بستر را با نو مر موه ل یه هس 1.7 زا / / / )1 / اهاهعلزه ا و 1" !1 رس 3۱0۱۹۲1/۸ ۴ ار رک ت ی / وه و 6 ۳ 1 6 ی 1 هه 7 1 ۱ , ۹ ۱ ال و ۱ ۹ ۱ ر ار ره رقم وی ۲/7 را رز بط ۳ 6 +۱ / ۱ مسر : / / ۱171 نع راومه مود 1 ار ور [1 11۱111211 هه موجه ۱ ۱۵۱۰۱ +۱ ]| ۱۴۲ په : ۱ / ی 111۴۱ ]112 ز/ ار 1 زر ۷011111۶1 / 1 7 8 1 [ از 1۳۸۲۲ رل 8/۳ ۱۱ و ی را ی مر ۱۳1 نج ۱ ی ۱1 ۱۱۱۴ ۰ ۰ 1 1/۰ بو ۱ بوره اش و هه ی ت۱5 3 ود و3 ۱ ۴ راد و ‎٩۱۱۱۰۹‏ و ۳ وا ریدم دم ۱۹1 رگا 0 ۰ ره ۰ بیک که ۲ 7 ۵ | |۱۹۵۱ 3 ۰ ۳ 1 1 (۳۱۲/ ۵ /. / ,/ ۱۰ یچ 8 یپ ی ار را 1 ۱. "ور ها را هر ۳ اد و روج ی ۱ ب ا/ دام ۱و تقمم ود مهم ۱ ی بو ی 1 1۱ ۱۰ ۱۶۱ " | و ۱ ۴ بر سا اک ۳ ۱ وت ی ۱۰ ۱1 0 و ره ]. ۴ | اه ۱ / بو و ۲ زا ۱71 / 1 و ۰ ۳1 ۳ زک ۶ / ۱۱۶۱۱6۱٩ 1۱۴‏ ۱۳ اد رو / زر روا ار اه پچ از مور ۱۰ و لا ار ا ۱۹ ب ی ز وش 7۳ 6 ار ۰ ند ی وس دس ما۱ 8 ۱ اْ ۰ ۱۰ ۱۰۱۱۹ /.۰ ۳ ی س 7 ۳ سا ۱۳1 ۱ ۱۰۱ سح ۴ ۴*۱ نی مه ۰.۱۰ 1.6 ۰ ۱ ی را [ نطو ها نکر اه که همهم 5 ۰ ا ۱۱ چهت ی ۱ 0 ۱۹ 1 رک اه 1 ۱ نموم و پوس وی همم ی ۰ و و سر وا ی و و تا کن می وب 8 5 -------- صفحهٔ بعد -------- ۹۸ راهنمای مطالعات رودخانه‌های مخروطافکنه‌ای شکل ۲۳-۷- جهت یافتگی افقی در لایه‌های قلوه‌سنگی (جهت جریان از چپ به راست) [۱۸] ۲-1-۷ دانه‌بندی رسوبات موجود در قسمت‌های میانی مخروط افکنه در قسمت‌های میانی که مناطق بین تارک و پنجه مخروطافکنه را تشکیل می‌دهند. غالبا لایه‌ها از رسوبات قلوه سنگی دارای جهت یافتگی تشکیل شده‌اند که ثابت می‌کند رسوبات در آبراهه رودخانه‌ای نهشته شده‌اند. همچنین با کاهش انرژی جریان» رسوبات ماسه‌ای رسوبی در قسمت‌های میانی مخروطافکنه مانند مقطع رسوبی مجاور روستای فروان و یا مقطع رسوبی پل هشت آباد ههشته شده‌اند که معرف وجود جریان‌هایی با سلیت و رس فراوان (جریان گلی") و دارای زمینه قرمز رنگ می‌باشند و فعالیت سیلابی رودخانه را در این زمان‌ها نشان می‌دهد. همجنین ساخت‌های رسوبی موجود در این مقاطع مانند شکل شماره (۲۴-۷) غالبا لایه‌بندی متقاطعء جهت یافتگی دانه‌ها و لایه‌بندی افقی می‌باشد. با توجه به چنین رسوباتی در منطقه مشخص می‌شود که رودخانه‌های شریانی» در بخش‌های میانی مخروطافکنه, فعال بوده و توالی‌های رودخانه‌ای کاملی را به وجود آورده‌اند [۱۸]. در مجاورت روستای سوداغلان رسوبات به سمت بالای مقاطع رسوبی درشت‌تر شده‌اند. یعنی هرچه به زمان حال نزدیک‌تر می‌شویم» در این محل جریان رودخانه در لایه‌های بالاتر زیاد شده و فعالیت مجدد پیدا کرده است که نشان می‌دهد در زمان حاضر فعالیت رودخانه به سمت بخش جنوبی دشت زیادتر شده و در آن بخش رسوب‌گذاری بیش‌تر صورت گرفته است. جور شدگی رسوبات غالبا ضعیف می‌باشد و با توجه به مقطع رسوبی شرقی- غربی مخروطافکنه در شکل (۲۵-۷) هرچه به سمت غرب دشت پیش می‌رویم اندازه رسوبات ریزتر می‌شود. همچنین از وجود کارخانه‌های آجرپزی در مجاورت روستای کردوان به ضخامت زیاد درات سیلت و رس پی می‌بریم. در مجاورت روستای شاهبداغ, غربی‌ترین شاخه رودخانه واقع شده که رسوبات موجود در این مقطع کاملا ریزدانه و به رنگ سفید تا زرد می‌باشند. باید توجه کرد که وجود تشکیلات ریزدانه و گنبدهای نمکی در شمال منطقه,ء می‌تواند تا حد زیادی منشای این رسوبات باشد. بافت رسوبی موجود در این قسمت‌ها نیز, لایه‌بندی نازک افقی تا توده‌ای است [۱۸]. 1- ۸] ۷ -------- صفحهٔ بعد -------- ۱ ٍ فصل هفتم - بررسی موردی مخروطافکنه گرمسار به‌طور کلی در میانه مخروط افکنه رسوبات نسبتا دانه ز نظر خصوصیات, مشابه رسوبات نهشته شده در غلظت بزشونده هستند و جورشدگی رسوبات نیز ضعیف است. براهه‌ای می‌تواند مربوط به سواحل متروک شده در رود وده» دارای خاک کشاورزی مناسب است و بیش‌ترین وس الف شکل ۳۶-۷- نمایی از یک برونزد رسوبی در مجاورت ر (ب) مقطع رس ۱2۹ یی نر شده و تعدد رخساره‌های رسوبی زیادتر می‌گردد. همچنین این رسوبات ۹ خاک در له و فلوه سنگ. با زهینه قرمر رنگ. بدون لابه بندی مهم 3 مه 7 وی میت رک بُ 1 2 تس هماج ماسه درشت سبز رنگ. لابه بندی متماطع ۹ ی ی هن عدسی ماسه ای سبز دارای لاه بندی نگ 1 ارحوا و جوا وان وچ 7۶ فلوه سنگ با زهینه خرده سنگی خاوی لابه بندی اد هن ره ها ی که هی 1 کل مسج و عدسی های کانالی ماسه ای را ماسه سبز درشت. دارای ساخت لابه بندی ککککک و ۱ گل قرمز با لانه بندی ظریف وج 0 ب ای فروان - (الف)بلندی چوب موجود در عکس(مقیاس) ۱/۵ متر می‌باشد- -------- صفحهٔ بعد -------- ۱7۰ فکنه اهنمای ر لسن ز اد ما ۳ 5 ی ی ۵" ۱۱۱ ۱۰ ی ۲ ام ۵ 6 3 59 ۱ نها .۱ ۱ ۱ 1 ۰ ۱ ۴ دّ .ی هد 1 ۰ ۹ ۱۱ 14 0 ی .۰ ری ۰ که ما ی ۰ بر هام ۳ ای 1 1 : 111 چم 1 | )ار ۱ 111 پوس 1 ۰۱۱۱۱۱ ۹ ۱ چاو ۰ ۱ ما رم 0 ۱ ۱۱ ۹ ۱ 1 ی ۱۱۱ 1 0 ی از با را ۱ ی وم ۱ ۱ , ۱ ۱۱ مه 0 7 ک 1 11 ار ۰ یه سا ۵ ‌ ۱ [ ۰ چا با | ۰ [ ی ۴ را ۲ ا ۰ ۱۰ ۱۰ ع۱ ههار روم ۰ 1 را 1 1 را 11 7 ی 1 ور 1 ی را را ۰ ی . ی ۰ ۰ 1 ۱۹ 1 ۱ 1۱۳۱ 1 زار |۱۰ ۰ ۱121 نهد دک تا نگ ۱ !۱ 1 1 1 مس ار ۱ 8 و 1 وی او 1 ۱۱ ۳ یک 1 ۱۰ ۱1۹۱۱۲۷۱ !۱۱۱ او 1 1 11 |۱۰ 1117 مهو ۱۵11 ا ۱۱۱ ۱۹۷ 5 ۱اه ۱۰ ده ی 1 ۱۱ 55 :۱ ار 8 ۱1 ۰ 11۱ ۱۱۵/۳۷ ۱11 *۱۹۱ ما زا۱۱۳۸ ۱1۱1 11 ت ۱ باس موی زا ی ۱۱ اه !+۱ س ویس پوس ۱ ی ۰.۹ ۱۱ |۱۱ . " ٩۱۰ | ۱ 11‏ +۱۱ ارس ۱ ۱ ۱ > ۰ ۱ ۱۰ ۱۰۱۱ ۹ با الب ۰ 5 [ ۰ |۱۱ ی ۳ ۱ 2 !۱1۱ ۳ ]821777 ۱ ۰ ۰ ی ۰ 0 0 ل ام یج ی ۹ : 1 ۷ ۵ واه 7 اد ۱ ۱ 9 0 [ ۱ ۳ ۱ :۱۱۰۱ راز و ار وه ۱ ,۱ 1 غ ۱۰ ۱ ۱۹ 1 ۱1۰۱ 1 ۱ زا و دید رس او 4 ۰ جوا ی ۹ ۸ و ۱ ۷ ۱1 11111۱۶۱۷ ی ۱11 1 ّ ۰ م ,9 نوا .۰ ۱ 1 ۰ ‌ ‌ ‌ !۱ : ها ۱۱ ۳ ط ۰ ۱/211 تیه 1 6 1۱1 ۱۹۱۹۰ ۱۹1 ۱۱۱ 0 رد یه ۱۹۱ > ۱۰۱۰ ۱۹ چموا سر داد و ۳ 1 ی اه 11 1و رورس 0۰ ۳ 1 ۰ اس 8 : ۱ 11 را ی 1 1 ۱۱1۲۱1۱۱۱ راو ار !۱ ۱۹۱۱۱ ۱۱ ۱۱۳ ۱.۹1 ر۱ ۱ بط ها ۱۲۱۱۱ ۹۹۱ ۱ ۱۱1 ۳۹ ۱۱ رو بر ود و ی یر |۱۱ ۱ | پچ سا ۱ ۱ ۱ بح 1۹۱۱[ ٍ 1 ل 0 5 ی ۰ ی ۰ ۰ ۰ ی َ ۰ لب را 5 چا ۳ از 8 : یی ار ان 0 3 اس نف ۱ 2 9 ۳ و 5 2 و 1 . د :هر 2 ودره 15 چا پا ۰ ۳ 2 ز مه ۰.6 ۳ ف 8 -------- صفحهٔ بعد -------- ۳-۹-۷ دانه‌بندی رسوبات در پنجه مخروطافکنه در پنجه مخروطافکنه, رسوبات غالبا حاصل رسوب‌گذاری در دشت سیلابی انتهای رودخانه می‌باشند. در قسمت‌های جنوبی مخروطافکنه» همان‌طور که در شکل (۲۵-۷) به‌طور شماتیک نمایش داده شده» رسوبات در بین مسیل‌های سوداغلان و هشت آباد. به‌طور غالب از ماسه و گل (سیلت و رس) تشکیل شده‌اند که کاملا با دور بودن رودخانه از منشا و شیب بسیار ملایم سطح زمین مطابقت دارد. همان‌طور که در شکل (۱۳-۷) دیده می‌شود. در انتهای رودخانه کردوان در جنوب غربی مخروطافکنه» آب زیرزمینی بسیار بالا بوده و کفه‌های نمکی مربوط به پنجه مخروطافکنه در سطح زمین دیده می‌شوند. این رسوبات ریزدانه که احتمالا ناشی از جریان‌های ورقه‌ای می‌باشند. جورشدگی ضعیف داشته و رنگ آنهاء در این مناطق, زردء قرمز و سبز می‌باشد. رسویات سفید رنگ و تبخیری حاوی لایه‌های غنی از رسوبات تبخیری مانند سولفات سدیم در بین رسوبات دانه‌ریز معرف ورود جریان به دریاچه‌های فصلی است که در جنوب دشت قرار داشته و پهنه‌های پلایایی را به وجود می‌آورده است. این رسوبات را می‌توان دقیقا در زهشته‌های سازند قرمز فوقانی که به عنوان پوشش گنبدهای نمکی شمالی می‌باشدء ملاحظه نمود. با توجه به توصیف جریان‌های واریزه‌ای در فصل دوم این رسوبات, احتمالاء حاصل حمل رسوب در جریانی با مواد معلق فراوان یا جریان‌های با غلظت بالای رسوب می‌باشند. لایه‌بندی نازک» وجود جریان را در هنگام ته نشست رسوبات نشان می‌دهد. به‌طور کلی هرچه به سمت غرب مخروطافکنه پیش می‌رویم تأثیر پذیری رسوبات از گنبدهای نمکی بیش‌تر می‌شود. البته شواهد چاه پیمایی» تصاویر ماهواره‌ای و شواهد صحرایی, نشان می‌دهند که تمامی جنوب مخروطافکنه گرمسار پلایا نبوده و فقط در دو منطقه واقع در جنوب غربی و جنوب شرقی مخروطافکنه, که علاوه بر آب‌های مازاد مخروطافکنه گرمسارء آب‌های شور رودخانه سردره در غرب و نمرود در شرق به آن‌جا می‌رسند.ء پلایاهایی دیده می‌شود ولی مناطق میانی این پلایا در مخروطافکنه. توسط رودخانه سوداغلان زهکش شده که بعد از بریدن سیاه کوه» به دشت کویر تخلیه می‌شود. حا؟. امه درستت.. 9ردر دارای لاب4 دی ماه مه .وتط ورمر دارای لابه دی ملت4 زیر و ددرت فرفر با ‎41٩‏ دی ری رشونای. ‎4.1٩‏ رم درک ,4 هو تن هد ای کل م4 دار سورد دارای لا,4 دی ربیف گل را دار زو ده ست ۹ ساهتت دش گل 9ردر. «ارای هت نی رد -------- صفحهٔ بعد -------- ۱7۳ راهنمای مطالعات رودخانه‌های مخروطافکنه‌ای نشان دهنده ارتباط کاملا نزدیکی بین تغییر در شیب مخروطافکنه و تغییر در اندازه ذرات در یک نیمرخ شعاعی می‌باشد. به‌طوری که در تارک مخروطافکنه, با توجه به کاهش سریع شیب اندازه ذرات نیز با نرخ بیش‌تری کاهش پیدا می‌کند.ء لیکن در پنحه لگاریتمی- لگاریتمی پیاده شده و رابطه زیر که ارتباطی توانی و معکوس را نشان می‌دهد. برای تعیین میانگین قطر بزرگ دانه‌ها در مخروطافکنه گرمسار به دست آمده است [۱۸]. (۱-۷) 6. 63 -ل با 3۷ ۳ ات ۱ ای ۱ 6 ۷ با اه ۱3۱۱ 100 1000 000 فاصله (متر) شکل ۲۷-۷- رابطه بین قطر متوسط دانه‌های رسوب و فاصله از تارک مخروطافکنه گرمسار ۵-1-۷ منشای رسوبات با توجه به وجود سازندهای با فرسایش‌پذیری بالا در فاصله کمی از بالادست مخروط افکنه گرمسارء شامل سازند هزاردره در (ع 1-۰81۱ -------- صفحهٔ بعد -------- فصل هتم - بررسی موردی مخروطافکنه گرمسار ۱7۳ قرمز تحتانی» منشا می‌گیرد. همچنین در مجاورت روستای شاهبداغ, غربی‌ترین شاخه رودخانه واقع شده که رسوبات موجود در این مقطع کاملا ریزدانه و به رنگ سفید تا زرد می‌باشندکه می‌توان منشای این رسوبات را نیزء تشکیلات ریزدانه و گنیدهای نمکی در شمال غربی منطقه دانست. و نیز» رسوبات قسمت شرقی مخروطافکنه با تاثیرپذیری مستقیم از رسوبات سازند هزار در نسبت به قسمت غربی درشت‌دانه‌تر بوده و از رسوبات تبخیری کم‌تری برخوردار هستند [1۱۸ 1-1-۷- نتیجه گیری و تفسیر داده‌های رسوب‌سشناسی در مخروطافکنه گرمسار با توجه به شکل (۲۳-۷)» رسوبات. در میانه دشت از تنوع بیش‌تری برخوردار هستند. این تنوع را می‌توان به وجود حالات عادی و طغیانی رودخانه‌ها در میانه دشت نسبت داد. همچنین,» با توجه به شکل (۲۵-۷) هرچه به سمت شرق دشت پیش می‌رویم» رخساره قلوه سنگی غالب شده و جانشین رخساره ماسه‌ای و سیلتی- رسی می‌شود. رخساره‌های موجود به صورت تدریجی به یکدیگر تبدیل رودخانه‌های شریانی هستند. وجود رخساره قلوه سنگی و ماسه‌ای در شرق مخروطافکنه می‌رساند که در زمان رسوب‌گذاری این منطقه دارای شیب زیادتر بوده و لذا جریان‌های رسوبی در آن فعال‌تر بوده‌اند. همجنین با توجه به داده‌های مختلف کیفی آب زیر زمینی» رسوبات قسمت شرقی مخروطافکنه با تاثیرپذیری مستقیم از رسوبات سازند هزار در» نسبت به قسمت غربی از رسوبات تبخیری کم‌تری برخوردار هستند. آبراهه‌های فعلی دشت بر اثر فعالیت گنبدهای نمکی و فرونشینی بیش‌ترء غالبا در قسمت شرقی می‌باشند. همچنین» تشخیص آبراهه‌های قدیمی با توجه به شکل (۲۸-۷) از روی محل‌های تحدب خطوط هم قابلیت عبور آب" نقشه مربوط نیز ممکن می‌باشد. این نقشه مشخص می‌کند که در گذشته نیز روند رسوب‌گذاری مانند امروزه بوده و با توجه به کم شدن میزان قابلیت انتقال آب به سمت جنوب دشت که حاصل کم شدن نفود پذیری در نتیجه زیاد شدن رسوبات ریز دانه است و همچنین ناهمگونی که در خطوط انتقال شرق دشت در نقشه دیده می‌شود.ء حاصل عملکرد رودخانه در این قسمت می‌باشد. شکل (۲۹-۷) و (۲۰-۷) ضخامت رسوبات مخروطافکنه را در نیمرخ‌های شعاعی براساس مطالعات ژئوفیزیکی در جهات شمال به جنوب شرقی و شمال به جنوب غربی نشان می‌دهد. مطابق این شکل‌هاء پی‌سنگ رسوبات مخروطافکنه گرمسار در قسمت‌های شمالی از سازند کنگلومرایی درشت‌دانه هزاردره و در بخش‌های جنوبی مخروطافکنه از سازند مارنی قرمز فوقانی تشکیل شده است. طبق شکل (۲۹-۷) ضخامت آبرفت‌های نیمرخ شمال به جنوب شرقی دشت بدون احتساب سازند هزار در در محاور کوه کم‌تر از ۱۰۰ مترء در قسمت‌های میانی مخروطافکنه مخروطافکنه, بیش‌تر از ضخامت رسوبات در تارک و پنجه می‌باشد. بنابر تقسیم‌بندی بول" (۱۹۷۲) این نوع شکل هندسی نمایش دهنده این است که ارتفاعات در هنگام تشکیل مخروطافکنه به‌طور ممتد بالا آمده و طبیعتا دشت نیز به‌طور مداوم فرونشینی کرده است [۳۶]. به‌طورکلی آبراهه‌های راس و میانه مخروطافکنه و فرسایش دره‌ای» به همراه سامانه‌ی رسوب‌گیری سد انحرافی گرمسار نشان می‌دهند که در حال حاضر رسوب‌گذاری قابل توجهی در مخروطافکنه گرمسار صورت نمی‌گیرد. همچنین» با توجه به وجود ی ۷[ |[ 1۳۵۹۳۱۹۹۱ -۱ ابا -2 -------- صفحهٔ بعد -------- ی( بریدن ۱ ینک سم شته کوه سیاه کوه به دشت کویر تخلیه می‌شوند. بنابراین می‌توان اظهار داشت که در حال حاضر نوعی پیش‌روی یا ج ۷ رود ۱ ۵ ۱ ام ۱ را و ۱ 7 ۱۵ ار هیا پراش ۱ 5 ۳ نوراهین ایا / / / ۳ راهنما 5 م ص موم جاده یه 1 ۹ +10 رودخانه سور / ۱ ۱ 0 رودخانه خشکی ست / ۱ ۹ سس نا 300 15 05 30 1۳ خصوط هم آ سس _ووو, شکل ۲۸-۷- نقشه خطوط هم قابلیت عبور آب در مخروط افکنه گرمسار هکنه‌ای د را در بعد از -------- صفحهٔ بعد -------- شکل ۳۹-۷- نیمرخ زمین‌شناسی شمال به جنوب شرقی دشت گرمسار [۲۶] سازند فرمز فوقانی شکل ۳۰-۷- نیمرخ زمین‌شناسی شمال به جنوب شرقی دشست گرمسار, به بالا آمدگی سازند قرمز فوقانی در آبرفت‌های زیر مرکز دشت توجه کنید [۲۶] تفسیر چگونگی رسوب‌گذاری و فرآیندهای تشکیل دهنده مخروطافکنه گرمسار بسیار گویا باشد و جهت انجام مطالعات پایه -------- صفحهٔ بعد -------- 77( راهنمای مطالعات رودخانه‌های مخ روطافکنه‌ای سازند هزار دره" سازند هرمز فوقائنی شکل ۳۱-۷- بلوک دیاگرام مخروطافکنه گرمسار با استفاده از عکس‌های هوایی, داده‌های ژئوالکتریک و بررسی‌های رسوب‌شناسی و صحرایی [۱۸] ۷-۷- هیدرولیک جریان ۵-۱-۷-۷ سکه آبراهه‌ای سوداغلان, امام زاده علی‌اکبر» هشت آباد و فروان در حاشیه شهرستان گرمسار را شامل می‌شود. در جدول (۵-۷) نام و طول هر شاخه مشخص شده است. در شکل (۳۲-۷) رودخانه‌های مورد مطالعه با ذکر نام و کد آزها ارائه شده است [۲۲]. در ادامه با توجه به این تقسیم‌بندی» هیدرولیک جریان بر روی مخروطافکنه گرمسار مورد بررسی قرار می‌گیرد. جدول ۹-۷ مشخصات , دخانه حبله رود و شاخه‌های ذ منشعب از آن [۲۲ و رو رود و ی شرعی ز آن سس سس ۵۰ شاخه امام زاده سس (۴-۲) ۹۵۰ شاخه هشت آباد (۴-۳) -------- صفحهٔ بعد -------- #نشانه خفله رود سه انقرافشی گرمسار . 4 |-ا م ../ ۹ ۰ ۳ ۸ ۱ ۱ ۱ ۹ ۱ ۱ ْ ۹ ۹ ۸ ۸ ۷ ۹ ۹ ۹ با ر ۵-۱ 3 ۱ ۲-۷-۷- تحلیل هیدرولیک جریان جریان آب بر روی مخروطافکنه گرمسار به دو نوع جریان با غلظت بالای رسوب و جریان معمولی تقسیم می‌گردد. در شکل‌گیری مخروطافکنه گرمسار جریان‌های گلی و واریزه‌ای قبل از احداث سد تاثیر داشته ولی پس از احداث سد اثر جریان واریزه‌ای در شکل‌گیری مخروطافکنه کم شده ولی به‌طور کلی از بین نرفته است. پس از احداث سد انحرافی گرمسار رسوبات درشت دانه جریان‌های واریزه‌ای در پشت این سد ته نشین شده و این سد مانع از ورود رسوبات به داخل مخروطافکنه می‌گردد و لذا جریان آب در رودخانه‌های بر روی مخروطافکنه گرمسار عمدتا به‌صورت جریان معمولی بوده و بعضا جریان‌های با غلظت بالا و حاوی رسوبات ریزدانه می‌باشد. البته در برخی سال‌ها با استناد به مشاهدات کارشناسان محلی عبور رسوبات درشت دانه جریان واریزه‌ای از روی سرریز سد انحرافی و برخورد واریزه باعث تخریب بخشی از حوضچه آرامش سد انحرافی گرمسار گردیده است. البته این امر به‌صورت نادر بوده و به‌طور معمول رسوبات واریزه‌ها در پشت سد ته نشین می‌شود و آنچه به پایین‌دست سد منتقل می‌شود جریان آب همراه با رسوبات ریزدانه است که اثر این رسوبات ریزدانه نیز در میزان ضریب زبری لحاظ شده است. جریان آب در شاخه کردوان به صورت آبراهه‌ای مستقیم است. جریان آب در شاخه‌های (۲-۲) (۳-۱) و (۳-۲) به صورت آبراهه‌ای شریانی است. به‌طور کلی در قسمت انشعابی شاخه (۲-۲) که شاخه‌های (۳-۱) و (۳-۲) از آن منشعب می‌شود تا جاده تهران - مشهد رودخانه به صورت آبراهه‌ای شریانی می‌باشد. در این بخش از رودخانه به علت وجود پل‌های ارتباطی که به جهت عبور جاده تهران - مشهد از روی رودخانه احداث گردیده‌اند جریان کانالیزه می‌گردد. لذا جریان در شاخه‌های سوداغلان (۴-۱) امام زاده علی‌اکبر (۳۴-۲)» هشت آباد (۴-۳) و فروان (۴-۴) به صورت آبراهه‌ای مستقیم می‌باشد. با توجه به آبراهه‌ای بودن جریان و با توجه به این که تغییرات سرعت., بده و سطح جریان تنها در جهت جریان محسوس می‌باشد لذا از مدل یک بعدی 11۳-1۸5] جهت تحلیل هیدرولیک جریان -------- صفحهٔ بعد -------- ۱7۸ راهنمای مطالعات رودخانه‌های مخروطافکنه‌ای استفاده گردید. همچنین با توجه به این که در مخروطافکنه گرمسار ذخیره قابل توجه از سیلاب وجود نداردء لذا نوع تحلیل جریان» دائمی استفاده گردید. تنها در بالادست شاخه‌های (۲-۱) و (۳-۲) مدل دو بعدی رودخانه حبله رود در محدوده انشعاب این دو شاخه از شاخه (۲-۲) تهیه گردید. علت این امر هم بررسی عدم طراحی اصولی سازه حفاظتی کناره رودخانه» بدون در نظر گرفتن شرایط حاکم بر رودخانه حبله رود می‌باشد که باعث شده است توزیع جریان بین شاخه‌ها دستخوش تغییر شود. در این محدوده نیز جمت تحلیل جریان از مدل‌های 1۸5-)1۳] و ]۳۲ لآر ]۳ استفاده شده است. ۱-۳-۷-۷ تحلیل جریان یک بعدی جهت تحلیل جریان یک بعدی از مدل ۲1۳2-1۸5 استفاده گردیده است. با توجه به این که شاخه‌ها از نظر تحلیل هیدرولیکی مشابه یکدیگر می‌باشند لذا جهت رعایت اختصارء به عنوان نمونه شاخه کردوان را مورد بررسی قرار می‌دهیم. در مخروطافکنه گرمسار» رودخانه پس از سد انحرافی به چند بازه تقسیم می‌شود. تقسیم بده بر اساس روش بر مبنای انرژی که در بند ۱-۱-۶-۴ این راهنما توضیح داده شده است. تعیین گردید. نتایج این تقسیم‌بندی در جدول (۶-۷) ارائه شده است. جدول ۹-۷- مقادیر بده برآورد شده برای شاخه‌های مختلف رودخانه حبله رود گرمسار بر حسب مترمکعب بر ثانیه 9 : ۲-۱-۲-۷-۷- تعیین ضریب زبری ضریب زبری با استفاده از اطلاعات جمع‌آوری شده از بازدیدهای میدانی و همچنین اطلاعات حاصل از نقشه‌های با مقیاس ۰ محاسبه گردید. عمده ترین داده‌های ورودی برای محاسبات عبارتند از: - قطر ذرات - شیب رودخانه - پوشش گیاهی -------- صفحهٔ بعد -------- نحوه محاسبات روش‌های مختلف محاسبه ضریب زبری در فصل چهارم بند ۴-۴ ارائه شده است. همچنین ضریب زبری در دو حالت با وجود موانع و بدون وجود موانع محاسبه گردید. حالت «با مانع» برای تحلیل سیلاب ۲۵ ساله» مطابق نشریه ۲۰۷ معاونت برنامه‌ریزی و نظارت راهبردی رییس‌جمهور مورد استفاده قرار گرفت. جداول (۷-۷) و (۸-۷) نتایج محاسبات ضریب زبری در بازه‌ای از شاخه کردوان را نشان می‌دهند. در شاخه کردوان ضریب زبری برای بازه‌ای یک کیلومتری تعیین شده است. پارامترهای ارائه شده در این جداول به صورت زیر شرح داده می‌شوند: - در ستون‌های دوم تا چهارم داده‌های اولیه درج می‌شود. ابتدا براساس داده‌های میدانی» 150 ذرات بستر و کناره‌های رودخانه برحسب متر تعیین می‌گردد. سپس با استفاده از نقشه‌های پلان» نیمرخ طولی و مقاطع عرضی رودخانه و مدل هیدرولیکی جریان در نرم افزار 16۸5-)1۳] شیب (5) برحسب متر بر متر و شعاع هیدرولیکی 1) برحسب متر محاسبه می‌گردد. توضیح این که برای تعیین 5 و 13 با یک مقدار اولیه ضریب مانینگ» مدل اجرا گردیده سپس با ضریب مانینگ جدید ورودی مدل اصلاح می‌شود. این عمل چند بار تا همگرا شدن ضریب مانینگ تعیین شده تکرار می‌گردد. - در ستون‌های پنجم تا دهم پارامترهای روش کاون ( 12۰13۱۰110 ,114۰113,و113) براساس بازدیدهای میدانی» عکس‌های گرفته شده از محدوده مطالعاتی و مطالب ارائه شده در راهنمای تعیین ضریب زبری هیدرولیکی رودخانه (نشریه شماره ۱ طرح تهیه ضوابط و معیارهای فنی صنعت آب کشور- وزارت نیرو) که در بند ۴-۴ فصل چهارم این راهنما به آن اشاره شده است تعیین می‌گردد. براساس این پارامترها ضریب زبری به روش کاون و با استفاده از رابطه (۷-۷) بدست می‌آید که در ستون پانزدهم جدول درج می‌گردد. (۲-۷) 5( + ۵ + + ۵+ (0) <1 - درستون‌های یازدهم تا بیستم روش‌های تعیین ضریب زبری بدون در نظر گرفتن غلظت ارائه شده است. ضریب زبری پایه دفرا طبق جدول مرجع محاسبه می‌گردد [۱۹]. همچنین ضریب زبری پایه از روابط (۲-۷) (۴-۷) و (۵-۷) که به ترتیب توسط استریکلر (۱۹۲۳)» کولگان (۱۹۲۸) و اندرسون (۱۹۶۸) ارائه شده است نیز محاسبه می‌شود و در ستونهای یازدهم تا سیزدهم درج می‌گردد. این روابط به شرح زیر می‌باشد. 1 6 ۲۳-۷ رو اس (۳-۷) 7 0 استریکلر 1 126 ۴-۷ لش - مور کولگا. (۴-۷) 252 کولگان 1 126 ۵-۷ لش -< مور اندرسو (۵-۷) 70 0 رسون در روابط فوق 170 قطری که ۵۰ درصد مواد بستر و کناره از آن ریزتر می‌باشند و برحسب متر است. سپس به جای 10 روش -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۰ راهنمای مطالعات رودخانه‌های مخروطافکنه‌ای را براساس روش‌های ترکیبی استریکلر- کاون» کولگان- کاون» اندرسون- کاون و دفرا- کاون محاسبه کرده و در ستون‌های شانزدهم تا نوزدهم درج می‌کنیم. همچنین براساس جداول چاو [۱۹] ضریب زبری را براساس تجربیات چاو به‌دست آورده و در ستون - با توجه به این که در آبراهه اصلی جریان واریزه‌ای رخ می‌دهد لذا غلظت رسوب را نیز در آبراهه اصلی لحاظ می‌کنیم. برای این منظور از رابطه بنی حبیب که در سال ۱۳۷۸ هحری شمسی ارائه شده است استفاده می‌کنیم [۱۹]. ضریب زبری به‌دست آمده در ستون بیست و یکم درج می‌شود. - برای تعیین ضریب زبری در آبراهه اصلی به این علت که جریان واریزه‌ای رخ می‌دهد ضریب زبری به‌دست آمده از رابطه بنی‌حبیب را قرار می‌دهیم و در سیلابدشت‌های راست و چپ به دلیل عدم وقوع سیلاب واریزه‌ای» بیشینه مقدار ضرایب مانینگ ستون‌های یازدهم تا بیستم را قرار می‌دهیم. -------- صفحهٔ بعد -------- 3 7 ۹ ۹ ۱ ۳ 5 3 روش کاون ول ۷-۷- ضریب زبری با مانع بازه‌ای از رودخانه کردوان بدون در نظر گرفتن غلظت 8 ۱ ۱ ۱ ۱ 0 ح مس وس ع هه مه ۳ ۷ ۱ ۱ ۱ ۱ ۱ 0 ضریب زربری نهایی ۹ ۳ ۵ -------- صفحهٔ بعد -------- ۰ ۰ : ادامه جدول ۷-۷- ضریب زبری بدون مانع بازه‌ای از رودخانه کردوان بدون در نظر گرفتن غلظت ۱ مه ۰ صریب موقعیت داده های اولیه روش کاون رابطه : : زبری ۱ ۱ ۱ استریکلر کولگان- اندرسون | دفرا- ۱ استریکلر کولگان ااندرسون| دفرا اکاون | ی .اس ا ما۱ چاو -کاون | کاون . -کاون | کاون ( ک 0 و ره وا اه یاهع عم .۰ اس تس 0 مس 0 ها که که مس نیکست راست اسساستا ق قس اس تنس تس تا 6 نیا نی ام نی ترس نت یس یس هس اس سک 6 سیلاب‌دشت ۳ -------- صفحهٔ بعد -------- ۳-۱-۳-۷-۷- تحلیل پارامترهای جریان با توجه به عدم وجود ایستگاه آب‌سنجی کالیبراسیون مدل ۲112-16۸5 امکان‌پذیر نمی‌باشد. همچنین به علت عدم وجود ایستگاه رسوب سنجی مدل سازی انتقال رسوب مخروطافکنه نیز امکان‌پذیر نیست. ولی در تعیین ضریب مانینگ با استفاده از رابطه بنی حبیب [۱۹] غلظت رسوبات در مخروطافکنه در نظر گرفته شده و برای برآورد غلظت جریان از رابطه (۲-۲) استفاده گردیده است. در این بخش سرعت. عمق و شیب خط انرژی جریان در طول شاخه کردوان به‌عنوان نمونه مورد بررسی قرار می‌گیرد. نمودارهای (۱-۷) تا (۳-۷) به ترتیب تغییرات سرعت» عمق و شیب خط انرژی را در طول مسیر نشان می‌دهند. شایان ذکر است که طول مسیر از پایین‌دست به سمت بالادست است. با توجه به این نمودارها سرعت بیشینه ۴/۷ متر بر ثانیه و در متراژ ۱۵۰ از ابتدای مسیر می‌باشد. سرعت کمینه ۰/۱۶۶ متر بر ثانیه است که در متراز ۵۵۵۰ از ابتدای مسیر رخ می‌دهد. سرعت متوسط مسیر نیز ۱/۶۳ متر بر ثانیه می‌باشد. عمق بیشینه جریان ۱/۸۶ متر و در متراز ۱۱۳۰۰ از ابتدای مسیر است. عمق کمینه جریان نیز ۰/۱۴ متر و در متراژز ۳۵۰۰ می‌باشد. عمق متوسط جریان ۰/۵۷ متر می‌باشد. شیب بیشینه خط انرژی ۰/۰۹ متر بر متر است که در متراز ۶۱۰۰ رخ همان‌طور که مشاهده می‌شود با افزایش شیب خط انرژی سرعت جریان نیز افزایش می‌یابد در صورتی که با افزایش سرعت جریان عمق جریان کاهش می‌یاید. 24-۱-۲-۷-۷- تحلیل نوع جریان در این بخش با استفاده از نمودار تغییرات عدد فرود در طول مسیر جریان» نوع جریان (فوق بحرانی یا زیر بحرانی) مشخص می‌شود. در اکثر نقاط مسیرء جریان زیر بحرانی است. فقط در نقاط معدودی جریان فوق بحرانی می‌شود که به‌طور مشهود می‌توان به کیلومتر ۱۲/۰ ۶/۱۰ و ۰/۱۵۰ اشاره کرد. با توجه به این نمودار و نمودارهای (۱-۷) تا (۳-۷) بین سرعت. شیب خط انرژی و عدد فرود رابطه مستقیم وجود دارد یعنی با افزایش شیب خط انرژی» سرعت و عدد فرود نیز افزایش پیدا می‌کند. 0 012 ۵۱۵۵ ۱۳۵۵۲۳۵۵ :۴۵۵ 01 ۴2 تقاعرت ها روا تا که ۱9۵ ۱۷۵۱ 0۳۱۳۳ 1 ۱ ِ ۷ 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 ۱۸۵۱۵ 0۳۱۱۵3۳۵۱ 01512066 )۲( نمودار ۱-۷- تغییرات سرعت جریان در طول مسیر شاخه کردوان -------- صفحهٔ بعد -------- ۱۷5 راهنمای مطالعات رودخانه‌های مخروطافکنه‌ای و 0 022 ۴۱۵ ۱۳۳۵۵۰۲۵۵ :۴۵۵ 1 ۷۵ ۵۲۵۵۷۵۲۱ زفت؛ 6 20 1 ۴ م0۵ با 18 16 14 12 3 2 ۵ زد 08 3 06 04 02 00 14000 12000 10000 8000 6000 4000 2000 0 (۲۱) 0512026 0۳۱۵۱۳۵۱ ۲۷۵۱۵ ۳۹۱۵200 ۱۳۳۵۵۲۵۵ :۴۵۵ اقفات هت مت 0۵۲ ۷3۲ [عفت ۴-۰ 010 ۴1 ما5 ۴۵ 008 006 3 8 0 و ی 004 س 002 ۷ 0 000 1000 12000 10000 8000 6000 4000 2000 0 01513026 0۱۱2۳۵۱ ۲۷۵۱۵ نمودار ۲۳-۷- تغییرات سیب خط انرژزی در طول مسیر شاخه کردوان -------- صفحهٔ بعد -------- قصل هفتم - بررسی موردی مخروطافکنه گرمسار ۱۳ 0 0۱1 ۳۱۵۵ ۱۳۵۵۲۵۵ :۴۵۵ 1 ۵ نیت که رات ایکا ۱۰۵ 20 1 ۴۳ اا0 ۶ ۴۳۲۵۶۵۵ 15 40 ۱۱۹۸ ۱ ۳ ید ْ 05 00 14000 12000 10000 000 6000 4000 2000 0 01512066 0۳۵0۳۵۱ ۸۷۵۱۵ نمودار ۶-۷- تغییرات عدد فرود در طول مسیر شاخه کردوان ۳-۲-۷-۷ تحلیل جریان دو بعدی تنها در بالادست شاخه‌های (۲-۱) و (۳-۲)» مدل دو بعدی رودخانه حبله رود در محدوده انشعاب این دو شاخه از شاخه (۲-۲) تهیه گردید. در این قسمت با توجه به عدم طراحی اصولی سازه حفاظتی کناره رودخانه. بدون در نظر گرفتن شرایط حاکم بر رودخانه توزیع جریان بین شاخه‌ها دستخوش تغییر می‌شود و علاوه بر تغییرات پارامترهای جریان نظیر سرعت» بده و عمق جریان در طول جریان» در عرض جریان (مقاطع عرضی) نیز تغییرات پارامترهای جریان ملاحظه می‌گردد. جهت تحلیل دو بعدی جریان از نرم‌افزار جنس سنگ و ملات و بخش دیگر از نوع خاکریز با مصالح رودخانه‌ای است احداث شده است. عدم طراحی اصولی این سازه از نظر جهت قرارگیری نسبت به جهت جریان باعث تغییر الگوی جریان بین شاخه‌های (۳-۱) و (۳-۲) گردیده است. به منظور بررسی بیش‌تر اثر سازه طولی حفاظتی احداث شده در بالادست شاخه‌های (۲-۱) و (۳-۲) مدل دو بعدی رودخانه حبله رود در محدوده انشعاب این دو شاخه از شاخه (۲-۲) تهیه گردید. یک شبکه محاسباتی مثلنی برای پلان مورد مطالعه تولید گردید. پس از شبکه‌بندی» شرایط مرزی شامل متوسط سرعت جریان در ورودی و خروجی‌های محدوده مورد مطالعه به همراه شرط مرزی دیواره بر میدان اعمال گردید. جهت حل معادلات جریان و سپس پردازش از نرم‌افزار حل میدان جریان ]۳ استفاده شده است. برای مقطع‌سازی داده‌ها از بخش انتقالی معادلات حاکم از روش بالادست مرتبه دوم استفاده شده و جهت کوپل کردن ترم‌های سرعت و فشار از الگوریتم تکراری ]51۸/1۳1 استفاده شده است. نتایج مدل در شکل (۳۳-۷) ارائه شده است [۲۲]. -------- صفحهٔ بعد -------- ۱۳۲ راهنمای مطالعات رودخانه‌های مخروطافکنه‌ای شکل ۳۳-۷- تعیین الگوی توزیع جریان در محل انشعاب شاخه‌های ۳-۱ و ۳-۲ از شاخه ۲-۲ با استفاده از ۳۳17۳۲۲7۲ [۲۲] همان طور که ملاحظه می‌گردد عمده جهت جریان در محدوده انشعاب به سمت شاخه (۲-۱) متمایل می‌باشد. همین مساله موجب افزایش سرعت جریان بر روی دهانه ورودی این انشعاب شده که شکست و تخریب سازه سرریز از آثار آن بوده است. در محدوده بین سرریز شاخه (۳-۲) و دیواره حفاظتی یک جریان چرخشی شکل گرفته است که موجب رسوب‌گذاری و افزایش تراز ۸-۷- مدیریت سیلابدشست در این بخش ابتدا وضع موجود سیلابدشت رودخانه حبله رود در محدوده مخروطافکنه گرمسار و مشکلات ناشی از آن مورد بررسی قرار گرفته و سپس راهکارهای پیشنهادی جهت مدیریت سیلابدشت ارائه می‌گردد. ۱-۸-۷ وضعیت موجود سیلابدشت و مشکلات آن موارد عمده‌ای که در سبلابدشت گرمسار تاثیر گذار بوده‌اند را می‌توان به شرح زیر ارائه نمود. - احداث سد انحرافی که باعث گردیده است عمده رسوبات واریزه‌ای درشت دانه و بزرگ در پشت سد جمع گردیده و به پایین‌دست منتقل نشود. این رسوبات علاوه بر شن و ماسه و قلوه سنگ شامل تنه درختان و تخته سنگ‌های بزرگ می‌باشد. از مشخصات این سد می‌توان به موارد زیر اشاره کرد. * نوع سرریز: اوجی * طول سرریز: ۱۳۷ متر * طول مفید سرریز: ۱۳۰ متر ۹ حداکثر حجم تخلیه: ۶۵۰ مترمکعب در ثانیه ۹ رقوم بستر رودخانه: ۹۷۵/۴ متر ۹ رقوم تاج سد: ۹۸۰/۴ متر * عرض تاج: ۴ متر -------- صفحهٔ بعد -------- فصل هتم - بررسی موردی مخروطافکنه گرمسار ۱۳۷ - احداث شبکه مدرن آبیاری و زهکشی دشت گرمسار که شامل کانال‌های درجه ۲۰۱ ۲و ۴ و زهکش‌های متعددی توسعه یافته باشد. از مشخصات این شبکه می‌توان به موارد زیر اشاره کرد: * طول شبکه: ۳۴۵ کیلومتر طول کانال درجه ۱ و ۲: ۱۲۰ کیلومتر * طول کانال درجه ۲ و ۴: ۲۲۵ کیلومتر * طول زهکش‌ها: ۷۹ کیلومتر * _ظرفیت کانال گرمسار: ۸ مترمکعب در ثانیه ظرفیت کانال آرادان: ۱۲ مترمکعب در ثانیه *ظرفیت تغدیه: ۳-۴ مترمکعب در ثانیه - برداشت شن و ماسه در محدوده مخروط افکنه گرمسار باعث ایجاد شن چال شده است. در مواردی از این شن چال‌ها به عنوان حوضجه‌های تغذیه مصنوعی استفاده شده است. اداره آب شهرستان گرمسار در این مورد نظارت دقیقی بر برداشت‌ها دارد. یکی از راهکارهای مدیریتی که اداره آب گرمسار در برداشت شن و ماسه به‌کار برده استء برداشت شن و ماسه از مکان‌هایی است که رسوبات باعث تغبیر در مقطع عرضی جریان شده است و با برداشت شن و ماسه از این مقاطعء مقطع اصلاح می‌گردد. - یکی از راهکارهای مدیریتی اداره آب گرمسار جهت توزیع مناسب جریان بین شاخه‌ها بستن دریچه‌های تخلیه رسوب می‌باشد تا آب از روی دهانه‌های سرریز عبور کرده و بین شاخه‌ها با توجه به ظرفیت آنها توزیع شود. - با توجه به این که زمین‌های زراعی زیادی در مخروطافکنه گرمسار و در پایین‌دست سد انحرافی قرار دارند» تعیین حریم و بستر رودخانه حبله رود و شاخه‌های منشعب از آن امری بسیار حیاتی است که این مطالعات از سال ۱۳۸۶ آغاز و در سال ۸ به پایان رسیده است. هم اکنون عملیات رپرگزاری شاخه هشت آباد توسط اداره آب شهرستان گرمسار در حال اجراست [۳۴]. - عدم طراحی اصولی سازه حفاظتی در بالادست شاخه‌های (۲-۱) و (۲-۲) باعث شده است که الگوی توزیع جریان مختل گردیده و مقاطع جریان در پایین‌دست این دو شاخه را دستخوش تغییرات محسوسی نماید [۲۲]. ۲-۸-۷ ارائه پیشنهادها و راهکارهای مدیریت سیلابدشست - محل‌های برداشت شن و ماسه طوری تعیین گردد که بتوان از شن چال‌های آن به عنوان حوضچه‌های تغذیه مصنوعی استفاده کرد. در ضمن ضروری است موارد مذکور در بند ۷-۶ این راهنما در برداشت شن و ماسه رعایت گردد. - با توجه به این که در مخروطافکنه گرمسار اراضی زراعی بسیاری در کنار رودخانه واقع شده است پیشنهاد می‌گردد. نقشه کاداستر اراضی به روز تهیه گردد تا مشکلات ناشی از تجاوز به بستر و حریم رودخانه توسط زارعین به حداقل برسد. -------- صفحهٔ بعد -------- ۱۷۸ راهنمای مطالعات رودخانه‌های مخروطافکنه‌ای - در طراحی سازه‌های کنترل و حفاظت تمامی شرایط محیطی بالادست و پایین‌دست لحاظ گردد تا در آینده اختلالی در توزیع و رژیم جریان رخ ندهد. - با توجه به این که مطالعات مرحله اول ساماندهی رودخانه حبله رود گرمسار انجام شده است پیشنهاد می‌گردد مطالعات مرحله دوم نیز هرچه سریع‌تر صورت گیرد. -------- صفحهٔ بعد -------- منابع و مراجع ۱۹ منابع و مراجع ۱ احمدی, ح» «زئومورفولوژی کاربردی» انتشارات دانشگاه تهران» (۱۳۶۷) ۲- بنی‌حبیب» م. ا» اصغری, اء «بررسی شرایط مناسب رخداد سیلاب‌های واریزه‌ای در کشور»» طرح تحقیقات کاربردی شرکت مدیریت منابع آب ایران,ء (۱۳۸۱). ۳ بنی‌حبیب» م. ا» «زبری هیدرولیکی جریان‌های با غلظت بالای رسوب»» دومین کنفرانس هیدرولیک ایران» تهران؛(۱۳۷۲). ۴- بنی‌حبیب» م. ا» «سیلاب‌های با غلظت بالای رسوب» ارائه شده به کمیته مهندسی رودخانه انحمن هیدرولیک ایران:(۱۳۷۵) ۵- بنی‌حبیب» م. ا» «علل طغیان رودخانه‌ای با جریان غلیظ» محموعه مقالات چهارمین سمینار مهندسی رودخانه» اهواز.(۱۳۷۵). ۶ بنی‌حبیب» م. |» «سیلاب‌های گلی و واریزه‌ای»» کنفرانس اقدامات کاهش و پیشگیری از سیلاب‌های برق آساء گرگان,(۱۳۸۲). ۷- بنی‌حبیب» محمدابراهیم» معصومی, ابوالفضل,« اثر غلظت بالای رسوب بر طغیان رودخانه‌ها». مطالعه موردی رودخانه ماسوله. مجموعه مقالات دومین کنفرانس هیدرولیک ایران.(۱۳۸۷) ۸ بنی‌حبیب» محمد ابراهیمء «زبری هیدرولیکی جریان با غلظت بالای رسوب» مجموعه مقالات دومین کنفرانس هیدرولیک. تهران.(۱۳۷۸) ۹ بنی‌حبیب. م. ا» «بررسی اثر نرخ انتقال رسوب بر فرسایش و رسوب‌گذاری در مصب رودخانه‌های استان گیلان»» پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری,» (۱۳۸۳). ۰ بهادری خسروشاهی» فیروز» «اصول و مبانی برداشت شن و ماسه از رودخانه‌ها»» دفتر مهندسی رودخانه و سواحل, شرکت مدیریت منابع آب ایران» (۱۳۷۹). ۱ بیاتی خطیبی» مریم» «تحلیل و بررسی نقش عوامل توپوگرافی و دینامیک رودخانه‌ای بر اندازه مخروط‌های واریزه‌ای»» مطالعه موردی: دامنه‌های شمال غربی سبلان (شمال غرب ایران)» پژوهش‌های جغرافیایی, شماره ۱۳۸۶(۶۰). ۳- تلوری» عبدالرسول, «اصول مقدماتی مهندسی و ساماندهی رودخانه» پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری (وزارت جهاد کشاورزی).(۱۳۸۳). ,یمیقم میهاربا رتکد یراکمه اب دمتعم دمحا رتکد همجرت یا دیوید ,ندوس »یا یلناتسا موش »یج دراجیر ,یلروچ -۳ ژئومورفولوژی جلد سوم (فرآیندهای دامنه‌ای, آبراهه‌ای, ساحلی و بادی)» سازمان مطالعه و تدوین کتب علوم انسانی دانشگاه‌ها (سمت)» (۱۳۷۹). ۴- حسینی, م. ابریشمی, ج. هیدرولیک کانال‌های باز. انتشارات آستان قدس دانشگاه امام رضا(۱۳۸۰) ۵- حق آبی» امیر حمزه» «بررسی هیدرولیکی - هندسی آبراهه رودخانه‌ها ( مطالعه موردی رودخانه قزل اوزن)» پایان نامه -------- صفحهٔ بعد -------- ۸۰ راهنمای مطالعات رودخانه‌های مخروطافکنه‌ای ۶ خاموشی» محمدرضاء «بررسی رسوب شناسی- زئومورفولوژی و محیط رسوبی نهشته‌های کواترنری دشت گرمسار»» پایان نامه کارشناسی ارشد رسوب شناسی و سنگ شناسی رسوبی» دانشگاه تربیت معلم تهران» (۱۳۷۵). ۷ خیام, مقصود.ء مختاری کشکی, داوود. «ارزیابی عملکرد فعالیت‌های تکتونیکی بر اساس مورفولوژی مخروطافکنه‌ها» (مورد نمونه: مخروط افکنه‌های دامنه شمالی می‌شود)» پژوهش‌های جغرافیایی, شماره۱۳۸۲(۴۴). ۸- خیام» مقصودء «جزوه مدون زئومورفولوژی ایران»» دانشکده علوم انسانی و اجتماعی, دانشگاه تبریز(۱۳۷۶). ۹- « راهنمای تعیین ضریب زبری هیدرولیکی رودخانه‌ها» نشریه شماره ۳۳۱-الف طرح ضوابط و معیارهای فنی صنعت آب کشور - وزارت نیرو (۱۳۸۷) ۰- «راهنمای پهنه‌بندی سیل و تعیین حد بستر و حریم رودخانه‌ها» نشریه شماره ۳۲۰۷ معانت برنامه‌ریزی و نظارت راهبردی رییس جمهورء (۱۳۸۴). ۱- « راهنمای برداشت مصالح رودخانه‌ای» نشریه شماره ۲۳۶ معاونت برنامه ریزی و نظارت راهبردی رییس جممور (۱۳۸۵). ۲- « راهنمای مطالعات ریخت شناسی رودخانه‌ها»» نشریه شماره ۳۱۴-الف طرح ضوابط و معیارهای فنی صنعت آب کشور- وزارت نیرو (۱۳۸۶). ۳- «راهنمای کاربرد مدل‌های ریاضی و فیزیکی در مطالعات مهندسی و ساماندهی رودخانه». نشریه شماره ۵۸۴ معاونت برنامه‌ریزی و نظارت راهبردی رییس جمهور (۱۳۹۱): ۴- « فرهنگ مهندسی رودخانه»» از انتشارات طرح ضوابط و معیارهای فنی صنعت آب کشور- وزارت نیرو (۱۳۷۷). ۵- رستمی, محمد. دل‌افروزء هادی» کاکاوندء الهه, «تاثیر عدم طراحی اصولی سازه حفاظتی بر تغییر الگوی توزیع جریان رودخانه حبله رود مخروط افکنه گرمسار» هشتمین کنفرانس هیدرولیک ایران, (۱۳۸۸). ۶- روستایی» شهرام» «نقش فعالیت‌های تکتونیکی در شکل‌گیری و گسترش مخروطافکنه‌های دامنه‌های جنوبی آلاداغ» نشریه جغرافیا و توسعهء شماره ۰۱۳ (۱۳۸۸). ۷- شکیباء پویاء غواصیه, احمدرضاء «بررسی راه‌حل‌های مناسب جهت استفاده از منابع موجود در رودخانه‌های شریانی»» مطالعه موردی رودخانه جاجرود (پایین‌دست سد لتیان)» هفتمین کنفرانس هیدرولیک ایران.(۱۳۸۷). ۸- عباس نژادء احمد. «پژوهش‌های ژئومورفولوژی در دشت رفسنجان»» پایان نامه دکتری, دانشکده علوم انسانی و اجتماعی, دانشگاه تبریز(۱۳۷۵). ۹- عزیزیان»ا. قلی زاده» م. امیری تکدلانی, ء «شبیه‌سازی فرآیند مهاجرت پیجانرودها (رودخانه‌های مئاندری) با استفاده از مدل عددی (11۳21--)». هشتمین سمینار بین المللی مهندسی رودخانهء دانشگاه شهید چمران اهواز۱۳۸۸(۰). ۰- غواصیه, احمدرضاء نوروزی» امیر»« بررسی شرایط موثر بر چند شاخه‌ای شدن رودخانه‌ها» (مطالعه موردی: مخروطافکنه چنداب ورامین)» هفتمین کنفرانس هیدرولیک ایران(۱۳۸۷). ۱- کی‌نژاد. آناهیتاء «بررسی حرکات بلوک ساختاری دشت ورامین به کمک شواهد زمین‌ساختی و نوزمین‌ساختی» تهران» بیست و دومین گردهمایی علوم زمین»(۱۳۸۲). -------- صفحهٔ بعد -------- منابع و مراجع ۸ ۳- مقصودی» مهران» «بررسی عوامل موثر در تحول ژئومورفولوزی مخروطافکنه‌ها», مطالعه موردی: مخروط افکنه جاجرود. ۴ م‌هندسین مشاور آب (مهاب)» ۰.۳۵۹۱ «گزارش پیش طرح میانی شماره ۱۰ طرح آبیاری ورأمین - گرمسار»» انتشارات شرکت آب منطقه‌ای تهران,(۱۳۵۱). ۷- نبوی م.ح. «دیباچه‌ای بر زمین‌شناسی ایران»» سازمان زمین‌شناسی کشورء (۱۳۵۵). ۳۳۷۱۲۵۵۲۲۰۲-0 110001 ان رع 00 00000 1994 بل بش۸ ,۳۵۳۹۵۵۵ 200 10 م۸ ,۸۳۲۵۳۵۵۹ -36 ,]۲1۵ ک 0( ,۵۲۴ 30۷ 100۹ [10۵ع 606010 نو هد 1962 بعاا 1۹ انعم وامع60 مممزموورش۸ -39 00 ۵۵۵ )۸۹ ۵۲ 28 مدا ۵0000 |۳۶۵۵ ,1996 معط انس اه نوک ماممومو۸ -۹(0 5 0270000 ام عللا 106 ان 28 ۷۵۵۵ مادم دامع 0 وم 200 4 ۲۳۵۵۱۱1۵۵110۵۰ داد 0] 0[ ۳۵ . 110۷ 1۵ ۵۲ 1100د00عل 200 1۳۵۵۹۵0۳ ۵0 بای ۳۵۵۵۵۱ ب (099[1) ۵۰ زور۸ ‎٩۹۱-۲ بل . ۴۷۵1۵ ب ۷01۷ 010 ۷1۵0۵۱ ,۹ ]۲۷۱۵۳۸ ۸۱۷۲۹ و1 200 ۳۵۱۳۵۵ ,1993 مومع او دمم بش۸ -42 4-۰ 10 |[-4 :۳۳ .4 020100 مخلد 2001 110۷۳ هک رل ۵۱۲ 6۰ ۱1۱10-2-141| ۲۴0۵۲۲ ,1۵05 [1۵ ال ۵۵ 110۷ ۵ دزد و۸۵ 1۳۵۹۵۵۳۵0۰19858۰ ان هام1 مه م۸ 43۲ ۰ :۳ .۵8-802 ۲1۷۷/۸۸ ۷16 02162/000 با ع هام امعم ههام۳۲ 2002 مک با ۵۱1۵106 44 7 [00.1935-01 ۰ 0۲ 6۷0۵1110 101016 200 امد همع دم کل۳د 10 [198 م0 ۴۵ 200 ۰ معط +45 18,10 ]|۷۵ میلگ ۲۵ ا۵ اهنامز همم ۰ .ام |61 120ظ ب داد و202 1۳۵112۲۵010 ان دعام م۳۱ ,[۱99 مک بلط ۵00 ‎ ۷۰‏ بط ۲۳۰ ااداظ -46 ۱9۹-6 0 01۹11101 ۵76 لادم ۵ کل عاعمد مدای ان ناهام ,1952 با مبطهطم(ظ -4(7 25-48 ۳۰ ,| 0۵۰ 22 ]۷۵ ,۳ یک بل 1۵08 ۵1101۵ ۰ |48 200000۵102 0 1۵۳6 501001116 1۹۵ ,(1996) 1۳0۵۰ م۵ زامن 200 ۹۸۵۵۵۹ سا ع۳0ظ -48 2111077310 با[120 0۵1۳ ان برع 00010 م20 10006 ۱977 م00 0 سا دهد .۵ ۷/۰ الاظ -49 ۰ ,17۷1 200 ع||۸ ۰ ۵ط۵[0: 2۳10 آ0 بجعوام ام همع بع 10۳۳ 00 ,۳۳۵۵ ۲1۳1۷۹ 0710۳0 مها ۸16 01 ۵ مکمک عم 0 00 [۱199 ۷۷۵ ملظ -50 0 326 ۹ 10151۳101055 76رد -علع هم سای لته عمماسه ع میک ,2001 گلیک ما۸ 200 بط عاسطظط -1۱د5 40 ,۲1۵۵|15 ,1۳۵۵00 اعد رز ععد و۸ 1۵۳ حصهند لفط علاطاطانمین له -اعبم۲ع ۷۷/۵۸6 48 0۲7 ,006۳ برع |10 ایک ۵0۵ عم مااصم ۵۵ مه -------- صفحهٔ بعد -------- ۸۳ راهنمای مطالعات رودخانه‌های مخروطافکنه‌ای ۰ 505 ۷۷:1۶ 1000 0010012 1۷6۳ 1 حعمدممومرم مسا ,1998 ,۲ ۲10۳۵۳۵ معصهس -52 7 1996 ابا[ 6 0 00۷000۲ [۵ 1۵۳۳۵۵ 0 22060 11۵۳۷۵ 0۵ع۵ 1998 پا مسا 6 ۵ عاهنه -53 ۷۵۳۵۵2010210۵ ۵۲ ۳۲۵۷۵10 ۲۵۵۳06 1۵0۵ (۵ ۷۵-۲۵۱۱۱۵۳۵ ۱۵۵۳۵۵۵ ۱۷۰ ۰ با ۷۷۵۱۲۵ .۱996 310۷۵06۲ 5-7 ب(1آل)) ۸100 با نامع 10 مد ان نا ام 1۳۵ صاحد 0 231۱-7۰ .0 ب[] ۷۵۱۵۲۳۵ ۵۵۰ 1210خعل 0۳01۳2026 200 01161۵ 0ع 0010 ,1999 مازادنل آمماحدمه 11000 20۵ اسان مان 54 (00:1408-1409) 1۵0۹۰ [1۵ 2110۷ آ0 ا 0 100 ۷عل :1400 امه ۳۵۵۲۱ ادز۸[|۷ 2006 ,31۵0۵ 11۵ اد ۷۷ ماک ده ۲۵۵۳۵۵ دما -55 ۰ 8 ۳۵0 ۸۱1۷۵ ۱996 ,انعس۵ طمممملز م۵0 ۳۵۵۵۵۰ ۲۳۵۵ ما۸ ده ععااتصصم) -56 ۱۹2 ۸.۴ 10۳۵۲ :10 بخعک0۲0 200 خی عل1 الما ,1996 بل ۵ ۷۸۵۳۹۲۳۹ .10.3 ملس -57 360-5 .0 ,247 ما منک ,۵۵۳۵ظ خعطا م1۵۵۹ ۱1۱۱0221100 هه 1۷۹200 +حعلزاعلمها (حلع) ما۴۰ ۷۵۲۵۰ ۲۱۷۵۲ [۵ 0۲1۵110 آ0 اع م2 [۵ ۳۳۵ 19850 ۸.۷۳۷۶۰ 300 م۳ل ,11۵۱۷ ۵۰ات0 -585 0 ۷۷5 ع 19971 000067 ۷۷۵۵۵۵ ۰ ادا اجه |۲۱ ۵۰ حعا دا مه 00 یک 10۵10 -59 0 0111701100 ناگ 1۳۵۵20 ۸0 1۷۹12۵110 40 ب12۷۷ 00عع5 1۳6 01 اع1ا ۲۳۵ 1۵ ۵۳۵۳۵۱۵۵ مگ ن(2002) ۷۹5۰ ۷۵۵ ۸.۱.۳ ب۷۵از5 10۵ -60 0 ۵ ۹۵۵11۵110 ۲۱۷۵۲ 00 00۹100 رک دنک م۳ 1360 ما۱۳ ۵0 ۲۵0-50066 ۵0 عمم ام |1۵۵۵ ۵طا اه ولمم ۳ کهمی۲۳۵ ۱6-۰ :5001.۳۳ ,۳۵1۵۵ ,۷۷۵۳۵۵۷ ,101۳-2002 1100016 1۵0 اهزا0ان م۸ ,1990 ,(۲۳۸۵) هعیش م۷ ۳۳ ۲۳۵۵۱ -6۱ ۰[ :۳, 01۳08701 6 اه (۳۵۵100ع) 11100د0معل ان طامعل عطا ۳۵۱۱۵۵۵ ,200 یک بحا0 لبیل ,۱۱۱6۳ ابا ۲۳۳۳۵۵۶ -62 9 .310 ,۱27 |۷۵ ,۳۵۱۳18۰ ۲1۷۵۵۵۱1۵ ان اه ول بخ آجز ۸1 ۵۵ 1۳۵۹۱۵۵۹ 0 60010611065 واگ ۵۹۳۵۵۵۵ ۳۱۵۵۵ 2002 .(۳۳۵۸۵) هعیش اوعد جممهع ۲۱ -63 ۰ 5۵۷ 1۵۳ 500110۵1100۹ 40 0010۳1۱۳2 1۵۳ مالس ,2000 ,(۲۳۵/۸) هویش ید۷۵ معا ۲۳۵۱ 64 0 23 ,۵8 2110۷1۵ ۵ ۵7۵۳۲0 40 1۵۳ 110۵1105 زد هن دع ,۱990 ,(۲۳۵/۸) جمویش۸ ید۷ جمممعمصا اجلم۲ -65 40 کدلخ ۵02۷ ۲1۵۵۵۵۵ 1۵۵ دازا ااد 1۵۳ 61006 ی م۸ دا هم ع دام مق ۵7۵0 11/08 40 10۲ 000111021105 200 دع۱اعلس) ,2003 ,(۲۳۵/۸۵) م۸ ید۱۵ معط ۲۳۵۱ -66 ۰ 20 1۵0,018 |۸01۵ 1۵۲ ملس بش۸ نمممر م۸ دهم ههام مق ۵7۵۳۵ 40 ۲۵6 الط 1 خعدد0[ ۲۵۵۵ ۱987 ,(۳۳۵/۸۵) هعیش ا ۱1۵2 مومع ها ۳۵۵۱ -67 0 0110۵6 [100۵ 107 00 غلبم ۸ تکهع 2۳ ۵7۵۳0 8 ۸۲۵ ۲1۵7۵70 ۳۳۵۵۵۵ 1۱۷0 ,1999 بومهیش امعصعدد۱ عمط ۲۳۵۱ -68 ۷| :۲۳۵۹ عدن] رنهام۳1۵0۵ ۷:۵۵ اع 0 ند امک ۲۰۰۴ اد 1000۵ ۵۲ 00 آامام0 ۳۵۵۵ -69 بان ۸001100110 ۳۳۳۳۲ 7 200 شا ۷۷/۵۱ آ۵0 ۱۷۱۵۶ ب2004 نامز اصحصع ۷ عدنا فصها بش ۲1200 ۲۳1۵۵۵ -70 4 ۲1۹ظ آ0 ۳۳۵۷۱۲۵ ۲۳۳۵1۵۰ 7 بر 501006 ۷۵6۳ 1۵ 01 100ع۷عل معلمک 1۵۵۰ آهزاحاله 0 دمم زا۲1۵0 , ۲۳۵۶۱98۵7 -[7 1-۰ 0-44442786 .52| ادزاطانام ‎٩01006 45 0۵۹6 :۲۵0۵5 1۵ ال ۵۲ 00ممحعنل عط) ۵ ععحم اه ۵۱| مخ ان عام 1۵۶ ,2002 ۸.۰ ۲1۵۳۷۵۶ -72 ۳۳۰67-717 ,۲1045 ,000001082 10۷۵0۵ 200 50210 اد ۵1 1۳۵1۵ -------- صفحهٔ بعد -------- منابع و مراجع ۸۳ 0 012۳826 011۳۵6 200 ۵۵۵ ۵۵۱۵ باع ۵۵-10 ان دامماا اداخم ان ,2005 ۰ ۸۵ ۲۳۹۷۶۷۰ -73 ,500161 [ 0001010۵ بشکنا 10۷۵۵۵ صزحدظ اهع 0 حسعطا امد عط) دز حصها امزسالاد ما0 ۱۱7-1 .00 ,251 .]۷۵ ,۳۵۵۷11۵110۵۰ 506012 0۳26 مععاد ۵ 00 1۵1۵1006 ۵00 ۲۵۵ 1۳۵۵00۲ ان 0 ,۱995 ۵۰ ۳۵۵۵۰ ۶ ۳ م۲ -74 5[ آ0 001۵ [۵ ۸ 5010 ۳۵ 01 ۲۳۳۵۵۰ ۲1۷۵۲ ۲۵[1000ظ ,1۳۵1۳۵۰ 31061 اجه ۲1۵۵۲۵ ۲۳۹۵۱۵۹۵۱ اد معلمم0) م۳ ۲۳۳۷۵ -75 1 م۹۵۵۱ 10۳۵۷۵۵ ۵ ۵۷10۶ 1۱۷۵۳ ان 01 که 1۳۵۲۵ 0 6۳۵۵10 |۲1۷۵ ۰۹۵۵|86 ,1994 بش۸ ۷ بانع5 200 بل ۷۷ طا زا ۵00 10 ۸ ۲10۳۵۳۵ -76 ۱3971-606 .00 .7 .0 ,99 |۷۵ بش۵ اههد امعم اه م0[ اد آما اد0م ۵ 1۲۵210۵ 40 ,۷ [[۵ ۱۷۵۵۷-۹۵۵۹۷ ۵۲ ۲۱۵۵۳۵ علعوامع0 ,2003 ما۵ .۵00۷۷ ۷.10 ,۲۶۱۱۵0 -77 0۶.۲7 ۵۷15100 2000۳۵610 ان ۹/0 ,۱993 مابل ماکعظ ۵00 .[.۳ ناهد 200 .7.0 رما -78 [00[021۵ع ۲۱۷۵۳۵۰ ۵1000 |ع۵۵ هدام غاد 2 1۳۵۳۵ حدوناه م00 نک ۳۵۱۵۵۵0 ۳۵ -اع ۵۷ عم 9-7 ۳۳۰۱۱ ,75 .10 ,۳۳110۵1100 امه باعنه50۵ 6 لآ ۳۵۵۲ ‎۵٩:‏ ادا احاله ان ام م0 ۱977 مسا ۷۷:۱۵ تمه ماما بط معا ام -79 ٩1726 10۳0 ۷۷:1] 6 ۵05. ۰‏ 56011601 200 ۳۹ ععساو‌مم ۳ مناد و۸ تح کبک ماک سس۹۹ ۹ ۱۵ ۵۵۵ اعد تمد هدک اما .ل ا۵د:۱۷ -80 60۳۵0۲۷۵1100 ان ۵1 اد ,1999 مکعد )۸ ص۷12 تمد |6520 ۵۱۵۵۵۶۱ ب۵اطا یا عبس۸۵ عععاام) و5 1۱10[ امه ایا 0 222 ,۷۵۳۴ 310۳۷ 111160 ما00 ۱۵۵۶۲۵۵ ۱۷۵۳۵۰ ,1985 ۵۰ ۱۵۳۵۵۷۵۶ -86۱ 008۰ ۳۵۵ لدا ۸10 ۵۵ 0۵ ۳1۵۵۵۵ ۲۵۵ آهزساز۸ ,۱996 بامصم طجممط آهد000 -82 ۵۵ بر ۸0200 ۱121105۵1 4 1 ۹10286601 ۲۱۵۵۵۵۱۵۵۵ ,۳۱۵۵۵۵۰ ۷۷۵۱۵۳ ان 0زا 3۸00 -63 60 لهزد ۷و ام ا0 ۳۵۵۵۵ ,۱01005 ند جمدممم وم ما۳۵ 2006 ۰ ۲۵۳۵۰ 84۲ 3 21 ۷ ,01۳۵ ۵0 ۳۳۵۲۳۵۵ ۲ ۷۷۰ ما60 منک ,۱9۹۵۰ ۲۳ ماک بکا10 ما۳۵ +85 0 57/5 ,۵۳ 0 م۵100 م۳۵ ۵00 ۳۵۷۱۳۵۵۵۵ نانک ۱986 سس ۲ ,1۵۵8 -86۵ ۰ 6۱5 ,۳۲۵۳۱۱۵10۳۵۰ ۰ ۵۹1 2۳۵۳۵۷۷۵1۵۲ 6027۹۵۲ ۳۲۵ ان ۱۷۹221100 آهاموام ۲۵۵۵ .۱968 بش لا ,۳۸۵6۳ -57 ۰ 39 ,.طابام ۲۸۵ 40 ۳۵۷۱۲۵۱۱۵۲۲ ۷۷/۵10۲ ۳۵ 10 0108 81 ,2005 ,بعش ۳۵00 ۲۵۷۱۳۵۵۵ لامک -585 (23-)1-۹ ۷۷۸ :۳۵1۵۵ ۹10۲ م1 له بط ما۳۳ اد ,20086 کل ععن ۲۳۲ 40 ۳۷۱1۳۵۲۵1 ۷۷/۵۵۲ 1۵ ۵ ۲۳۵11۵ ,8 200, م۸ ۳۳۵0۵ ۵۷۱۳۵۵۵۵ امک -890 (1-۹50-25 ۸ ۳۵1۲۵0:۷۷ 601 0000) کع خد 0 ۸۷۵۲ ان نمی علس0 ۲۳۳۵۵ 0 [1[۱]-/۲۵۷ ,1۵۳۳۳۵۰ 200 کعددع۲0م ماه طاامهط یمام م0000 ,1956 بک ۷ ,5۳۵۳۵ -90 2414 7 601 02711عل ۸۲170۵ 1۵0۵ اهاسااه ۵0 110۳5 ان دزدوا ۸ ,19885 ها مداد موش 6۶ ۱۱ ,بخ 0 ژک -91 و ۱ 6 ,1011۵1 ,۵ ]۵ بش۸ .۸ 1۸76 آن ماک حا ۷۵۵۵۲۵ ۳۵۷۷۰ 0۵ ,[۱99 ما بزط۵۹ 1۵ -92 0 ,6۳1۵0 11ع1] ۰ [۵ ۷ 3/100 ۳۲۵ ب ". 110۷۷ 100۳۹" , (]198) با ناه ما13 -93 -------- صفحهٔ بعد -------- 3 راهنمای مطالعات رودخانه‌های مخروطافکنه‌ای 100110 200 6۷۵۱021100 ۵7۵۲۵ ۳۱۵۵۵ .2006 ماع مدا نسم 0اد۵0 10 -94 ۰ 310 01ع[(۳۳۵ 1100 11اه کحم م50 0 ۱81۱ ,زا۷۵۵۵ ۳۵۵6 ۵ علس) 2004 م020۵ ان 210 که 1۳۵۵۹۵۵۲۵0 -95 دا۷۵ ۵ تاه حذوطاع ۵ ناماد ۵۶۳ علزس0 .0963 ععزسگ صوناه محص۲0 آزوک عاهاگ معاندتا -96 ۰ ۷۷/۵۵۳۱2100 بدع رازه۸ هام1 کنا . داعصححط ۲۵۲ [2[1۷1۵ ۵00 12065 [0ا 00 11۵۵۵0 ۹۵ ۵۲ امعم مش ,1993 م۳ نو موم و۸ کنا -97 111 آن ادا مز اب17۵۵ -۳۲1 00۷ 080 [۱۱10-2-160 ۳۵ ,۱994 ب ‎۳۵۱٩‏ آو مرو بجصوش۸ کلا -98 4[-47/94 ۳۲| ۳۵۳۵۵ داع 3۵ 000۵۱ ۲۱۵۵۵ 51۵1 |۳۵۵۵ 00۷۷-۲۲-۵ 1۱4 8[ ۱۱۱0-2-14 ۳۵ ,۱994 ,۳۵۱۳۵۵۲۳۵۹ ۵۶ ممم) بوسش۸ کنا -99 5ا۳۲۵[00 |00۳۵ ۳1000 1۵۲ 1001 دهد ۸ ۳۵۲۳۳۲6 ۵0110 معا رد داد واهده ۱۷۵۲ ۲۳۲۸۵۹ ,2008 ۳۳۵۱۵۳۵۰ او دحوم حصش۸ ۱00-15 0 ۷۵۲ ,2004 بدع۵۵م۳۳۵۵ 200 :1۶06 106 0,۵1 5 ۳۵۵۲ بسک ههام0 .۱01-15 6 ]101 .002۲۵0۳ ما1۸ م۳۳ و۳ ,۸.۷.۳.2001 بخ#اانگ هل بک۸ بصلاا۵ ۱02-۷ 5 63 ,۷0101۵0