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 اهنمای مطالعات ر یخت‌شناسی دخانه‌ها فشریه شماره ‎۵۹٩۲ معاونت نظارت راهبردی وزارت نیرو امور نظام فنی دفتر مهندسی و معیارهای فنی آب و آبفا ییشی3[(023[ م۹۱ ۱۳۹۱ -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- اصلاح مدارک فنی امور نظام فنی اجرایی معاونت برنامه ریزری و نظارت راهبردی رییس جمهور با استفاده از نظر کارشناسان برجسته مبادرت به تهیه این نشریه نموده و آن را برای استفاده به جامعه مهندسی کشور عرضه نموده است. با وجود تلاش فراوانء این از این‌روء از ُسما خواننده گرامی صمیمانه تقاضا دارد در صورت مشاهده هرگونه ایراد و اسکال فنی مراتب را به صورت زیر گزارنس فرمایید: ۱ - شسماره بند و صفحه موضوع مورد نظر را مشخص کنید. ۳- ایراد مورد نظر را به صورت خلاصه بیان دارید. ۳- در صورت امکان مت ن اصلاح سده را برای جایگزینی ارسال نمایید. ۴- نتانی 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. نتسانی برای مکانبه : تهران, میدان بهارستان» خیابان صفی علی‌شاه - مرکز تلفن ۳۳۲۷۱ معاونت برنامه‌ریزی و نظارت راهبردی رییس جمهورء آمور نظام فنی ۱0۱۱۱ ۷۷: -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- بسمه تعالی پیوند مستقیم رودخانه‌ها با مسایل اجتماعی,ء اقتصادی و معیشتی جوامعء عامل اصلی حساسیت نگاه بشری به تغییرات رودخانه‌هاست که معمولا این جابجایی‌هاء اثرهای نامطلوبی را در عوامل فوق ایجاد می‌کند. به همین جهت ریخت‌شناسی یا علم رفتارشناسی رودخانه؛ در پی شناخت قوانین حاکم بر تغییرات و علل و عوامل آن و همچنین پیش‌بینی رفتار رودخانه‌هاست. رفتار رودخانه از دو دسته عوامل طبیعی و عوامل انسانی تاثیر می‌پذیرد. عوامل طبیعی مانند وقوع سیل, فرسایش خاک. لغزش زمین و عوامل انسانی مانند ساخت و ساز تاسیسات تغییر کاربری اراضی و برداشت شن و ماسه از بسترء نقش اساسی در رفتار و تشدید تغبیرات رودخانه دارد. خوشبختانه در سال‌های اخیر موضوع مطالعات ریخت‌شناسی به عنوان بخشی از مطالعات رودخانه‌ها با اهداف متفاوت» جایگاه خویش را یافته و ضرورتا هرگونه اقدامی در بستر رودخانه نیازمند بررسی اثرهای آن اقدامات بر ریخت‌شناسی و با توجه به اهمیت مبحث فوقء امور آب وزارت نیرو در قالب طرح تهیه ضوابط و معیارهای فنی صنعت آب کشورء تهیه نشریه «راهنمای مطالعات ریخت‌شناسی رودخانه‌ها» 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 نیروء 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 أ -------- صفحهٔ بعد -------- تهیه و کنترل مجری: شرکت مهندسین مشاور سازه‌پردازی ایران مولف اصلی: جمشید مصباحی شرکت مهندسین مشاور سازه‌پردازی ایران ‏ فوق‌لیسانس مهندسی هیدرولیک اعضای گروه تمیه کننده: حسن احمدی دانشگاه تهران دکترای هیدرولیک محمود افسوس شرکت مهندسین مشاور سازه‌پردازی ایران ‏ فوق لیسانس مهندسی هیدرولیک فیروز بهادری خسرو شاهی شرکت مهندسین مشاور سازه‌پردازی ایران ‏ دکترای عمران - آب محمد رستمی پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری دکترای عمران - آب اکبر صفرزاده شرکت مهندسین مشاور سازه‌پردازی ایران ‏ فوق لیسانس مهندسی عمران - آب هوشنگ غلامی شرکت مدیریت منابع آب ایران فوق لیسانس مهندسی عمران - آب کاظم مرادی شرکت مهندسین مشاور سازه‌پردازی ایران ‏ دکترای زمین شناسی جمشید مصباحی شرکت مهندسین مشاور سازه‌پردازی ایران ‏ فوق لیسانس مهندسی هیدرولیک سیدجواد هاشمی اونجی شرکت مهندسین مشاور سازه‌پردازی ایران ‏ فوق لیسانس مهندسی سازه های هیدرولیکی اعضای گروه نظارت: محمدحسن چیتی شرکت مهندسین مشاور ساز آب‌پردازان . فوق‌لیسانس مهندسی سازه‌های آبی رضا سبزیوند شرکت مهندسین مشاور سبز آب اروند . فوق‌لیسانس مهندسی سازه‌های آبی کیاندخت کباری کارشناس آزاد لیسانس مهندسی راه و ساختمان محمدرضا مجدزاده طباطبایی دانشگاه صنعت آب و برق شهید عباسپور ‏ دکترای مهندسی رودخانه 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 محمدابراهیم بنی‌حبیب دانشگاه تهران دکترای مهندسی عمران- آب 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 ایران دکترای مهندسی آب حسام فولادفر موسسه تحقیقات آب فوق‌لیسانس مهندسی هیدرولیک سید کمال‌الدین نوری وزارت کشور لیسانس مهندسی کشاورزی جبار وطن‌فدا وزارت نیرو فوق‌لیسانس مهندسی سازه‌های هیدرولیکی -------- صفحهٔ بعد -------- 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 فصل اول- طبقه‌بندی رودخانه‌ها ۱-۱- کلیات ۲-۱- طبقه‌بندی به لحاظ شکل مسطحه رودخانه ۱-۲-۱- رودخانه مستقیم ۲-۲-۱ رودخانه پیجانرودی ۳-۲-۱ رودخانه شریانی ۳-۱- طبقه‌بندی به لحاظ فرآیند انتقال رسوب ۱-۳-۱ رودخانه رسوب‌گذار ۲-۲-۱ رودخانه فرسایشی ۳-۳-۱ رودخانه متعادل ۴-۱- طبقه‌بندی به لحاظ سن رودخانه ۱-۴-۱ رودخانه جوان ۲-۴-۱- رودخانه بالغ ۳-۴-۱ رودخانه پیر ۵-۱- طبقه‌بندی به لحاظ جریان رودخانه ۱-۵-۱ رودخانه دایمی ۳-۵-۱ رودخانه غیر دایمی (خشکه رود) ۳-۵-۱ رودخانه فصلی ۳-۵-۱ رودخانه جزر و مدی ۱(-۵-۵- رودخانه میرا ۶-۱- طبقه‌بندی به لحاظ جنس بستر ۱-۶-۱- رودخانه سنگی ۲-۶-۱- رودخانه آبرفتی فصل دوم- پدیده‌های ریخت‌شناسی رودخانه ۱- ۲- کلیات ۲-۲- خم ۱۰ ۱۱ ۱۱ ۱۳۲ ۱۳۲ ۱۳ ۱۲ ۱۳ ۱۳ ۱۳ ۱۳۴ ۱۴ ۱۴ ۱۵ ۱۵ ۱۶ ۱۶ ۱۶ ۱۷ ۱۹ ۱۹ -------- صفحهٔ بعد -------- عنوان ۳-۲- چم ۶-۲- تلاقی‌گاه یا بهمرود ۷-۲- دوشاخگی و بخش‌گاه ۸-۳۲- شکل بستر ۹-۲- دلتا ۱۰-۲- جابجایی مسیر رودخانه ۱-۱۰-۲- پیش‌روی رودخانه به سمت پایین‌دست ۲۱۰-۲ پیش‌روی رودخانه به سمت پایین‌دست همراه با وقوع پدیده میانبر در ۱۱-۲- آبشار ۱۳-۲- نیمرخ طولی رودخانه ۱- ۳- کلیات ۱-۳-۳ بده جریان ۲-۲-۳ مواد کف و کناره رودخانه ۳-۲-۳- شیب طولی رودخانه ۴-۲-۳ بار رسوب رودخانه ۶-۲-۳- زبری بستر ۷-۲-۳- زمین‌شناسی منطقه ۸-۲-۳- اقدامات انسانی فصل چهارم- روند مطالعات ریخت‌شناسی رودخانه‌ها ۱- ۴- آمار و اطلاعات مورد نیاز ۱-۱-۴- آمار آبدهی و مشخصات ایستگاه‌های آب‌سنجی ۲-۱-۴- آمار رسوب‌دهی و مشخصات ایستگاه‌های رسوب‌سنجی ۳ ۳۲ ۳۲ ۳۳ ۳۴ ۳۵ ۳۵ ۳۶ ۳۶ ۳۶ ۳۷ ۳۹ ۳۱ ۳۱ ۳۱ ۳۲ ۳۳ ۳۵ ۳۶ ۳۶ ۳۹ ۴۱ ۴۱ ۳۱ -------- صفحهٔ بعد -------- ۳-۱-۴- آمار و اطلاعات مواد رسوبی ۳ ۳-۱-۴ نقشه‌های توپوگرافی» عکس‌های هوایی و تصاویر ماهواره‌ای ۳ ۵-۱-۴- اطلاعات زمین‌شناسی و زمین ریخت‌شناسی ۳ ۱-۴-ع۶- اطلاعات فیزیوگرافی رودخانه و مشخصات هندسی مسیر ۳ ۷-۱-۴- اطلاعات حاصل از بازدیدها و مطالعات صحرایی ۳ ۲-۴- مطالعات مورد نیاز ۵ ۱-۲-۴- مطالعات هیدرولوژی ۵ ۲-۲-۴- مطالعات هیدرولیک جریان ۹ ۳-۲-۴- مطالعات فرسایش و رسوب ۳۸ ۴-۲-۴ زمین‌شناسی و زمین ریخت‌شناسی ۳ ۳-۴- الگوهای انجام مطالعات ریخت‌شناسی ۷ ۱-۳-۴ روش‌های تحلیلی بررسی ریخت‌شناسی رودخانه‌ها 1۷ ۲-۳-۴ استفاده از روش‌های تجربی در مطالعات ریخت‌شناسی ۱۵ ۳-۳۴- بررسی ریخت‌شناسی رودخانه‌ها با استفاده از مدل‌های رایانه‌ای ۱۷ ۴-۴- تعیین ابعاد و مشخصات رفتاری رودخانه‌ها و نقش عوامل موثر بر آن ۱۸ ۱-۴-۴- بررسی پدیده‌ها و تغییرات عرضی و طولی رودخانه نظیر دو شاخگی» بهمرودء آبشار و جابجایی‌های عرضی و عوامل موثر بر آنها ۱۱۸ ۲-۴-۴ بررسی پدیده تعریض و کف‌کنی و شکل‌گیری پدیده‌های خم‌هاء چم‌ها در مسیر و عوامل موثر بر آنها ۱۳ ۳-۴۴ بررسی پدیده وقوع میانبرها و عوامل موثر بر آنها ۱۵ ۴-۴-۳ تاثیر پدیده‌های زمین‌لغزه و کوه ریزش بر رفتار ریخت‌شناسی رودخانه‌ها ۱۳۷ ۵-۴- بررسی آثار اقدامات مهندسی رودخانه و سازه‌های موجود در مسیر رودخانه بر رفتار رودخانه ۱۳۸ ۱-۵-۴- نقش اقدامات مهندسی رودخانه در تغییر رفتار رودخانه‌ها ۱۳۸ ۲-۵-۴- تاثیر برداشت شن و ماسه از بستر رودخانه ۱۳۲ ۳-۵-۳ تاثیر تجاوز به حریم رودخانه و توسعه زمین‌های کشاورزی ۱۳۲ ۶-۴- پیش‌بینی روند تغییرات ریخت‌شناسی رودخانه در آینده ۱۳۳ ۱-۶-۴ پیش‌بینی محدوده جابجایی عرضی (کمربند جابجایی) ۱۳۳ ۲-۶-۴- پیش‌بینی تغییرات نیمرخ طولی و میزان کاهش یا افزایش تراز بستر ۳ ۳-۶-۴ پیش‌بینی روند تغییر شکل چم‌ها ۱۳۷ -------- صفحهٔ بعد -------- فهرست مطالب عنوان ۷-۴- تهیه نقشه‌های ریخت‌شناسی رودخانه‌ها ۱-۷-۴ تهیه نقشه‌های ریخت‌شناسی در زمان گذشته و حال ۲-۷-۴- تهیه نقشه‌های ریخت‌شناسی در زمان آینده ۳-۷-۴- نقشه بازه بندی رودخانه از نظر نوع رودخانه ۴-۷-۴ نقشه بازه بندی رودخانه از نظر فرسایش و رسوب‌گذاری منابع و مراجع فهرست شکل‌ها عنوان شکل ۱- ۲- مشخصه‌های هندسی یک چم و ویژگی‌های جریان در مقاطع مختلف آن شکل ۱--۳- انواع پیجانرودها بر اساس مشخصات زمین‌شناسی دره شکل ۵-۱- تغییر وضعیت رودخانه ناشی از ورود رسوب از شاخه فرعی و ته نشست مواد رسوبی در آن شکل ۹-۱- آبنگار جریان سالانه برای رودخانه فصلی شکل ۱-۲- نمای شماتیک جریان در یک خم و تاثیر جریان حلزونی بر بستر رودخانه در محل خم شکل ۲-۲- نمای شماتیک یک چم رودخانه شکل ۳-۲- نمونه‌ای از میانبرهای طبیعی و مصنوعی شکل ۵-۲- نمایش ساده‌ای از یک بهمرود شکل ۶-۲- نمایش ساده‌ای از یک دوشاخگی ح ۱۴۰ ۱۳۴۰ ۱۳۲ ۱۳۴ ۱۴۵ ۱۳۷ ۱۶۳ ۱۱ ۱۳ ۱۳۴ ۱۳۴ ۱۸( ۱۶ ۳۱ ۳۱ ۲۳۲ ۲۳۳ ۲۳۳۴ -------- صفحهٔ بعد -------- عنوان شکل ۷-۲- انواع شکل بستر و تغییرات ضریب زبری و شکل سطح آب در رژیم‌های مختلف جریان رودخانه‌های شکل ۸-۲- نمایش دلتای یک رودخانه شکل ۹-۲- جابجایی عرضی خم و پیش‌روی به سمت پایین‌دست شکل۱۰-۲- جابجایی مسیر رودخانه توسط میانبر شکل ۱۱-۲- مراحل شکل‌گیری آبشار و تاثیر آن بر تغییر نیمرخ طولی رودخانه شکل ۱۳-۲- نیمرخ طولی و بازه بندی مسیر رودخانه شکل ۱-۳- نحوه تغییرات نیمرخ طولی و شکل مسطحه رودخانه در طول مسیر آن شکل ۲-۳- چگونگی تغییرات رودخانه در بالادست و پایین‌دست محل سد شکل ۳-۲- چگونگی بروز آثار برداشت مصالح رودخانه‌ای در بازه‌های بالادست و پایین‌دست شکل ۴-۲- انواع گسیختگی توده‌ای در کنار رودخانه شکل ۱-۴- مواردی از آبنمود جریان سالانه (رژیم جریان) برای چند رودخانه متفاوت شکل ۲-۴- مقایسه منحنی‌های دوام جریان (رژیم جریان) برای دو رودخانه متفاوت شکل ۲-۴-نمونه‌ای از منحنی توزیع فراوانی سیلاب حداکثر سالیانه به روش گامبل شکل ۵-۴- نمونه‌ای از سری منحنی‌های دوره پر آبی با تداوم ۱ تا ‎٩۰‏ روزه شکل ۶-۴- نمونه‌ای از منحنی‌های فراوانی نظیر جریان های کم آبی ۱ تا ۳۶۵ روزه شکل ۷-۴ - نمای کلی مجرای جریان و پارامترهای معادله انرژی شکل ۸-۴- منحنی انرژی ویژه بر حسب عمق شکل ۹-۴- نمونه‌ای از مناسب‌ترین مقطع جهت برآورد بده مقطع پر شکل ۱۰-۴- تاثیر نوع رسوب حمل شده در مشخصه‌های مقطع رودخانه, شوم شکل ۱۱-۳- ارتباط بین شکل پلان مسیر رودخانه و نوع مصالح رسوبی حمل شده شکل ۱۳-۴- نمونه‌ای از منحنی‌های دانه‌بندی مواد رسوبی موجود در بستر رودخانه‌هاءراسگن شکل ۱۳-۴- منحنی‌های دانه‌بندی لایه جوشنی,» لایه زیرین و بار بستر رودخانه ریچ در آمریکا شکل ۱۴-۴- نمونه‌ای از منحنی سنجه رسوب و رابطه بده رسوبی معلق مربوط شکل ۱۵-۴- نمونه‌ای از منحنی دوام جریان برای دوره آماری مشخص (رودخانه شاهرود) شکل ۱۶-۴- جابجایی مسیر رودخانه در آثر فرسایش در خم‌ها شکل ۱۷-۴- وقوع کف‌کنی عمومی در پایین‌دست سد مخزنی شکل ۱۸-۴- نمونه‌ای از رسوب‌گذاری ممتد در مسیر رودخانه و فرسایش در بازه‌ها و اراضی بالادست ۵ ۲۳۳۴ ۳۵ ۲۳۶ ۲۶ ۲۷ ۳۸ ۳۶ ۳۸ ۴۶ ۳۷ ۳۸ ۳۹ ۳۹ ۵۵ ۶۴ ۶۸ ۸۱ ۸ ۸۷ ۸۷ -------- صفحهٔ بعد -------- عنوان شکل ۱۹-۴- مواردی از تشکیل انباشته‌های رسوبی در بستر رودخانه‌ها شکل ۲۰-۴- اثرهای برجای مانده ازتغییرات مسیر رودخانه در عکس هوایی شکل ۲۱-۴ - تغییرات رودخانه در اثر پایین افتادگی سطح آب مخزن شکل ۲۲-۴- مراحل تغییرات تراز کف و سطح آب بر اثر احداث کانال میانبر شکل ۲۳-۴- سطوح مختلف ارزیابی ریخت‌شناسی رودخانه بر اساس روش راسگن شکل ۲۴-۴- نمایی از شکل پلان» نیمرخ طولی مقاطع عرضی الگوهای رودخانه شکل ۲۵-۴- محدوده ارتباط شکل کف با شیب بستر برای انواع رودخانه‌ها شکل ۲۶-۴- موقعیت انواع رودخانه‌ها در سطح حوضه شکل ۲۷-۴- تقسیم‌بندی اولیه رودخانه‌ها شکل ۲۸-۴-کلید تقسیم‌بندی رودخانه‌ها (روش راسگن) شکل ۲۹-۴- مراحل تعیین نوع رودخانه در سطح دو راسگن شکل ۳۰-۴- نحوه فرسایش در قوس رودخانه شکل ۳۱-۴- نحوه ایجاد جریان ثانویه و توزیع تنش برشی با توجه به موقعیت مقطع و بده جریان شکل ۳۲-۴- تغییرات نسبت حداکثر تنش برشی به تنش متوسط در قوس بر اساس تغییرات انحنای قوس شکل ۳۳-۴- گسترش یک‌سویی خم رودخانه شکل ۳۴-۴- انتقال یک‌سویی خم رودخانه شکل ۳۵-۴- ترکیب گسترش و انتقال که منجر به چرخش و توسعه پیچاب شده است شکل ۳۶-۴- انتقال و چرخش خم در حالی که کناره‌ها صلب هستند شکل ۳۷-۴- نحوه ایجاد و توسعه میانبر گلوگاهی شکل ۳۸-۴- نحوه ایجاد و توسعه میانبر شوت شکل ۳۹-۴ - چگونگی تغییرات در ریخت‌شناسی رودخانه در بالادست و پایین دست محل سد شکل ۴۱-۴- اثرهای افزایش تراز پایه در رودخانه اصلی بر روی رودخانه‌های فرعی شکل ۴۲-۴ - الگوی فرسایش عمومی در تنگ شدگی ممتد ناشی از احداث سازه‌های طولی شکل ۳۳-۴- جابجایی عرضی و موقعیت مسیر رودخانه میسوری در دوره‌های زمانی مختلف شکل ۴- ۳۵- موقعیت کمربند فرسایشی در رودخانه‌های شریانی و مستقیم ۸۸ پا ۱۰۲ ۱۰۳ ۱۹ ۱۱۰ ۱۱۱ ۱۱۱ ۱۱۳۴ ۱۱۵ ۱۱۶ ۱۳۱ ۱۳۲ ۱۳۲ ۱۳۳ ۱۳۳ ۱۳۳۴ ۱۳۳ ۱۲۳۶ ۱۳۷ ۱۳۰ ۱۳۱ ۱۳۱ ۱۳۲ ۱۳۳۴ ۱۳۳ ۱۳۳ -------- صفحهٔ بعد -------- شکل ۴۶-۴- روند تغییرات شیب طولی بستر در قسمتی از رودخانه دز ۱۳۵ شکل ۴۷-۴- شکل شماتیک رابطه کیفی لین بین متغیرهای اصلی جریان و رسوب در رودخانه ۱۳۶ شکل ۴۸-۴- رابطه تغییرشکل مسطحه رودخانه برحسب بده متوسط سالانه و شیب بستر ۱۳۷ شکل ۴۹-۴- نواحی با تنش برشی بالا در خم رودخانه با شعاع انحناهای مختلف ۱۳۹ شکل ۵۰-۴- الگوهای مختلف تغییر پلان مسطحه خم رودخانه ۱۳۹ شکل ۵۱-۴- نمونه‌ای از نحوه تهیه نقشه ریخت‌شناسی رودخانه از عکس‌های هوایی ۱۳۱ شکل ۵۲-۴- تهیه نقشه مسیر رودخانه از زمان گذشته تا حال ۱۳۱ شکل ۵۴-۴- نمونه‌ای از مقایسه صورت گرفته توسط عکس‌های هوایی سال‌های مختلف یک رودخانه و تحلیل جابجایی خم‌ها ۱۴۳ شکل ۵۵-۴- نمونه‌ای از پیش بینی تغییرات ریخت‌شناسی در سال‌های آتی و تهیه نقشه مربوط به آن ۱۳۳ شکل ۵۶-۴- مقایسه بین مسیر واقعی رودخانه در سال ۱۹۹۶ و مسیر پیش‌بینی شده در همان سال ۱۳۴ شکل ۵۷-۴- تقسیم‌بندی رودخانه‌ها بر اساس ضریب خمیدگی ۱۳۴ شکل ۵۸-۴- نمونه‌ای از تقسیم‌بندی رودخانه از نظر شکل ظاهری برروی نقشه ۱۴۵ فهرست جدول‌ها جدول ۱-۴ - روابط تجربی جهت برآورد ضریب زبری مانینگ بر اساس دانه‌بندی ۳ جدول ۲-۴- مشخصات کلی مدل‌های متداول موجود جهت شبیه‌سازی هیدرولیکی رودخانه‌ها ۶۳۲ جدول ۳-۴- خلاصه نتایج تحقیقات چاو در مورد انواع مختلف پرش هیدرولیکی ۶۵ جدول ۴-۴- جنس مواد بستر و تاثیر آن در مقدار شیب و اصطکاک محرا ۶۹ جدول ۵-۴- کلاس های دانه‌بندی مواد رسوبی موجود در بستر رودخانه‌ها ۷۲ جدول ۶-۴- مشخصه‌های مدل‌های کامپیوتری مورد استفاده در مطالعات رودخانه‌ها ۷۹ جدول ۷-۴- تعیین متوسط رسوب‌دهی سالانه (بار معلق) به روش منحنی دوام جریان برای دوره آماری ۴۳ ساله ۸۳ جدول ۸-۴- رتبه بندی معادلات رسوب بر اساس بررسی‌های یانگ ع جدول ۹-۴- تقسیم‌بندی رودخانه‌ها بر حسب ضریب خمیدگی ۹۶ جدول ۱۰-۴- نوع رودخانه بر مبنای شعاع نسبی ۹۷ جدول ۱۱-۴- میزان توسعه چم رودخانه بر مبنای زاویه مرکزی ۹۷۷ -------- صفحهٔ بعد -------- فهرست جدول‌ها عنوان جدول ۱۳-۴- ضرایب و توان‌های معادلات به نقل از سایمون و آلبرتسون (۱۹۶۳) جدول ۱۳-۴- خلاصه معیارهای ترسیمی برای طبقه‌بندی در سطح وسیع جدول ۱۴-۴- حدود تغییرات عوامل موثر در فرسایش کناره و شاخص‌های آنها جدول ۱۵-۴- مواردی از تغییرات در هندسه رودخانه ناشی از اقدامات ساماندهی و عوامل طبیعی جدول ۱۶-۴- اثرهای رسوب‌گذاری و افزایش سطح آب در رودخانه اصلی و شاخه فرعی ۱۰۷ ۱۱۲۳ ۱۱۹ ۱۳۸ ۱۳۱ -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- مغدمه ۱ مقدمه رودخانه‌ها دایما در حال تغییر و تحول می‌باشند. مفهوم این جمله را کسانی که سالیان متمادی در حاشیه رودخانه‌ها سکنی داشته و یا به فعالیت‌های کشاورزی مشغولند به خوبی درک نموده‌اند و معمولا خاطرات آنان» بیانگر حرکت‌های موضعی و تغییر ابعاد رودخانه‌ها به طور تدریجی (تحت رژیم عادی جریان) و یا ناگهانی, تحت شرایط سیلاب‌هاست. تغییر و دگرگونی مستمرء از اصول حاکم بر هر رودخانه‌ای است که همگام با حرکت و جاری شدن آب و رسوب در بستر آن» تغییر و جابجایی در سایر مشخصات هندسی رودخانه به وقوع می پیوندد. - هدف برای مطالعه و بررسی رودخانه از دیدگاه ریخت‌شناسی » لازم است روش‌شناسی مطالعات مشخص گردد. با توجه به ابعاد گسترده رودخانه‌ای در این زمینه» وجود یک دستورالعمل به عنوان راهنمای روش شناسی مطالعات که دیدگاه‌های مختلف را مد نظر قرار داده باشد در اثرپدیری نتایج به دست آمده از مطالعات» نقش اساسی خواهد داشت. اگر روش مطالعات ریخت‌شناسی رودخانه‌ها از یک روند مطلوب برخوردار نباشدء نتایج آن مانند بسیاری از مطالعات انجام شده قبلی فقط به شناسایی وضع موجود رودخانه و رفتار کوتاه مدت آن محدود گشته و روند کلی حرکت و تغییرات در بازه‌های زمانی طولانی که تاثیر اساسی بر طرح‌ها و اقدامات مورد نظر در رودخانه می‌گذارد. مورد ارزیابی قرار نمی‌گیرد. بنابراین یکی از اهداف اصلی تهیه راهنمای مطالعات ریخت‌شناسی رودخانه‌هاء ارائه الگو و روش جامع به منظور افزایش اثر پذیری نتایج مطالعات می‌باشد. - دامنه کاربرد کاربرد این راهنماء محدود به مطالعات ریخت‌شناسی رودخانه‌های آبرفتی" است. رودخانه‌های آبرفتی دارای بستر فرسایش‌پذیرند و عامل فرسایش و رسوب رودخانه در تعامل با جریان آبء مبنای رفتار ریخت‌شناسی می‌باشد. معمولا قوانین و تشوری‌های موجود مربوط به رفتار رودخانه‌هاء در ارتباط با رودخانه‌های آبرفتی بیان شده و این گونه مباحث برای رودخانه‌های با بستر سنگی و پر شیب کوهستانی " سازگار نمی‌باشد. - تعاریف و مفاهیم ریخت‌شناسی طولی بستر و نیز روند و ساز و کار تغییرات این مشخصات می‌باشد. از طریق بررسی ریخت‌شناسی رودخانه می‌توان شرایط کنونی و پتانسیل تغییرات احتمالی آن را در آینده بهتر درک نمود [۳]. ۷(ع ۱1۵۲۵10 - | 5 ]۸11۷1۵ - 2 ۵ ۷/10۲۲ - 3 -------- صفحهٔ بعد -------- ۲ راهنمای مطالعات ریخت‌شسناسی رودخانه‌ها خصوصیات ریخت‌شناسی با زمان تغییر کرده و تحت تأثیر عواملی همچون بده و سرعت جریان» نرخ انتقال و خصوصیات رسوب., جنس مواد تشکیل دهنده بستر و کناره‌هاء شرایط زمین‌شناسی و عوامل دیگر می‌باشد ۲۰۱و ۶۳| علم مطالعات ریخت‌شناسی رودخانهء در واقع کوششی است برای آن که رودخانه‌ها را به صورت نمود و پدیده‌های یکنواخت و تیپ توصیف نماید (قانونمند نمودن رفتار رودخانه). پدیده‌های حاکم بر رودخانه از طریق حرکت سه‌بعدی بر روی بستر متحرک" (فرسایش‌پذیر) شکل می‌گیرد. به دلیل آن که حرکت سه‌بعدی آب بر روی بستر فرسایش‌پذیر با روابط بسیار پیچیده‌ای مواجه است. خصوصیات رفتاری آن معمولا به صورت توصیفی و کیفی بیان می‌گردد [۴۶]. بررسی‌های ریخت‌شناسی رودخانه‌هاء معمولا توسط متخصصین زمین‌شناسی» مهندسین رودخانه و یا هر دو انجام می‌گیرد که هر کدام با دیدگاه خود با رفتارشناسی رودخانه برخورد می‌کند. در یک بیان کلی می‌توان گفت که زمین شناسان» تغییرات دراز مدت" رودخانه‌ها را به صورت کیفی پیش‌بینی می‌کند در حالی که مهندسین رودخانه, مباحث ریخت‌شناسی را به گونه تغییرات میان مدت" (مثلا در مقیاس ۱۰ یا۲۰ ساله) و با پیش‌بینی‌های کمی و عددی ارائه می‌دهند |(۴۶|. - اهمیت. نقش و کاربرد مطالعات ریخت‌شناسی در مهندسی رودخانه کلیه اقدامات مهندسی رودخانه در بستر رودخانه‌ها که به منظور بهره‌برداری بیش‌تر و کاهش خطرات انجام می‌گیرد. مستقیما موجب دگرگونی شرایط طبیعی رودخانه و تحمیل وضعیتی جدید می‌شود. دگرگون شدن شرایط پایدار رودخانه, فعل و انفعالات جدید و تغییرات متوالی را در مشخصه‌های فیزیکی رودخانه در پی خواهد داشت. مهم‌ترین نقش مطالعات ریخت‌شناسی درچنین رودخانه‌هایی» تعیین کمی و کیفی عکس‌العمل رودخانه و پیش‌بینی روند تغییرات آینده آن می‌باشد. خطرات جدی و جبران ناپذیری که جابجایی‌ها و تغییرات رودخانه‌ها ممکن است به دنبال داشته باشد.ء ضرورت بررسی ریخت‌شناسی آن را در مرحله مطالعات, قبل از هرگونه اقدامی نمایان می سازد. امروزه برخی از اقدامات رایج مهندسی رودخانه در بستر رودخانه‌ها را می‌توان شامل احداث سازه‌های متقاطع مانند پل بند انحرافی» سد مخزنی» ساخت و ساز در بستر و کاهش عرض, برداشت مصالح از بسترء احداث سازه‌های جنبی مانند آب‌گیری» پمپاژ, اسکله و بارانداز, تاسیسات پرورش ماهی و تصفیه‌خانه و تغییر مسیر و محدودسازی بستر دانست. هر یک از این اقدامات بدون در نظر گرفتن اثرهای متقابل با رودخانه منجر به حوادث بحران ساز پیش‌بینی نشده خواهد شد که امروزه شاهد نمونه‌هایی از این گونه پروژه‌ها و خسارات و زیان‌های ایجاد شده برخی از نمونه‌های تغییرات نامطلوب و پیش‌بینی نشده در رودخانه‌های کشور را که ناشی از دست‌اندازی بشر در بستر آنزها بوده است. شامل آبشستگی شدید پایه‌های پل رودخانه تالار به علت برداشت شن و ماسه» انحراف جریان رودخانه تحن ناشی از برداشست مصالح و کف‌کنی پایه‌های پل خط انتقال گاز رودخانه سفبدرود. می‌باشد. در تمامی این موارد و بسیاری از تغییرات ایجاد شده در بستر رودخانه‌های کشور شاهد حوادث نامطلوب و تحمیل زیان‌های مالی فراوان هستیم. بررسی‌های ریخت‌شناسی و پیش‌بینی‌های 4 |10۳۱ - | - ۵ 0۳] - 2 0 - 3/110 - 3 -------- صفحهٔ بعد -------- مقدمه ۳ احتمالی رفتار رودخانه در مقابل هر کدام از این اقدامات. می‌توانست از بسیاری از خسارات جلوگیری نموده و یا با برنامه‌ریزی صحیح. بهره‌برداری از رودخانه به گونه‌ای انجام یابد که تغییرات متعاقب آن به میزان حداقل خود واقع گردد. -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- فصل ۱ طبقه‌بندی رودخانه‌ها -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- فصل اول- طبقه‌بندی رودخانه‌ها / ۱-۱- کلیات رودخانه‌ها تحت تاثیر عوامل و متغیرهای مختلف از نظر ابعاد»ء شکل, راستا و الگو در تغییر هستند. عواملی همچون بده جریان,؛ تقسیم‌بندی کرد. این بخش به بررسی انواع رودخانه‌ها بر اساس عوامل مذکور می‌پردازد. ۲-۱- طبقه‌بندی به لحاظ شکل مسطحه رودخانه ! مشخصات ظاهری و ویژگی‌های یک رودخانه, ناشی از تنظیم مرزهای آن به واسطه جریان و رژیم رسوبی حاکم بر آن می‌باشد. در سال ۱۹۵۷ لئوپلد و ولمن بر اساس دو ضریب خمیدگی (ء01) و ضریب نسبت عرض به عمق (1/1) رودخانه‌ها را از لحاظ ظاهری به سه دسته مستقیم"» پیجانرودی" و شریانی تقسیم‌بندی کردند. ضریب خمیدگی عبارت از نسبت طول خطالقعر رودخانه به طول محور آن در فاصله بین نقاط ابتدا و انتهای بازه است |۵۴]. ۱-۲-۱ رودخانه مستقیم رودخانه‌های مستقیم» بازه‌های نسبتا کوتاهی از رودخانه را تشکیل داده و این حالت اکثرا زودگذر می‌باشد. چرا که کوچک‌ترین بی‌نظمی در شکل و یا امتداد رودخانه و انسداد موقت می‌تواند موجب بروز آشفتگی موضعی شده و با تشکیل جریان‌های برگشتی, بازه مزبور را به بازه پیچانرودی تبدیل کند؛ به طوری که آبراهه‌های مستقیم به‌ندرت در طولی بیش‌تر از ۱۰ برابر عرضشان مسیری مستقیم دارند. این نوع رودخانه‌ها در حالت مقطع پرء خمیدگی چندانی نداشته و ضریب خمیدگی آنما عموما کم‌تر از ۱/۵ می‌باشد|۵,۵۴]. در ترازهای پایین‌تر» ترکیب جریان اصلی در جهت پایین‌دست و جریان ثانویه در جهت عرضی مقطع سبب می‌شود که پشته‌های ماسه‌ای " به طور متناوب در کناره‌ها تشکیل شده و خطالقعر رودخانه, به صورت یک مسیر خمیده از بین این پشته‌ها عبورکند. مشخصه بارز بستر این نوع رودخانه‌ها تشکیل گوداب‌ها" و خیزاب‌ها" به طور متناوب می‌باشد. در زمان‌های کم آبی, خیزاب‌ها کم عمق بوده و سرعت جریان در این نواحی بالا می‌باشد و در مقابل» سرعت جریان در گوداب‌ها کم می‌باشد|۵۷]. شکل (۱-۱) نشان دهنده ویژگی‌های رودخانه مستقیم می‌باشد. طبق نظر فردسوٌ در رودخانه‌های مستقیم برای حالت پایدار نسبت عرض به عمق, کوچک‌تر از ۸ می‌باشد [۵]. [- 1۱۷۵۲ ۳1۵ 2-5۳۵2) ۲ 3 - ۱/1626 6 ۳ 4 - 7۲31060 ۳ 5-۵6 6- ۸112۳۵۲۵ 5۵0 5 7 - ۳۵0۵| 8 - 6 0 - 06 -------- صفحهٔ بعد -------- می‌پیوندند. این نوع رو در رودخانه‌های پیچانر در این نوع از رود رودخانه‌های پیجاز (شکل ۳-۱-ب) تقسی راهنمای مطالعات ر ی تراز حاقل اب گوداب رودخانه مستقیم ب- نیمرخ طولی رودخانه مستفیم و موقعیت گوداب و خیزاب شکل ۹- ۱- رودخانه مستقیم» خیزاب. گوداب و مسبر خطالقعر [۵۶] بیچانرودی ل مسطحه شامل یک سری پیچ و خم‌های متناوب می‌باشند که توسط بازه‌های مستقی دخانه‌ها دارای شیب کم بوده و همچنین در سیلابدشت گسترش می‌یابند. بر اساس م خمیدگی بزرگ‌تر از ۱/۵ پیچانرود به حساب می‌آیند. یافته این محققین نشان م ی» نسبت شعاع انحنا به عرض رودخانه (ضریب خمیدگی) در محدوده ۲ تا ۳ قرار دارد۴ زه ودی پایدار» نسبت عرض مقطع به عمق در محدوده ۵ تا ۵ قرار دارد ( 15 > و > ۵1)5 خانه‌ها یک مقطع اصلی و یک بستر سیلابی عریض قابل تشخیص بوده و بار رسوبی به یچ و نیز به صورت بارهای متناوب در طرفین دیواره‌ها و بارهای میانی در میانه مقطع و د گی‌های هر چم رودخانه به وسیله مشخصه‌های آن شامل طول موج (. 2)» عرض( 3 )» ش ردد. شکل (۲-۱) مشخصه‌های یک چم با خصوصیات مقاطع عرضی و موقعیت مسی رودی بر اساس مشخصات زمین‌شناسی دره» به دو دسته پیجانرود آزاد (شکل ۳-۱-الف موی دوم کاملا متاثر از توپوگرافی منطقه بوده و فرسایش بستر مهم‌تر از فرسایش کناره‌ها م م کوتاه به یکدیگر عیار لئوپلد و ولمن, ی‌دهد که در اغلب ۵ طبق نظر فردسو, : سورت بار نقطه‌ای در ر ۰ تقد آن اع انحنا (۲) و دامنه ر خطالقعر را نشان ) و پیچانرود محدود بارز آزیا می‌باشد. -------- صفحهٔ بعد -------- ۲ رو حا فرد مصا و ل اول- طبقه‌بندی رودخانه‌ها ۹ خانه‌های پیچانرود دره‌ای از قبل تعیین شده می‌باشد در حالی که. رودخانه‌های پیچانی آزادء به مرور زمان و در اثر شرایط محیطی کم در میان ته نشست‌های مواد رسوبی که خود حمل کرده‌اند تشکیل می‌گردد[ ۵۷]. یکی از مشخصه‌های بارز پیجانرود آزاد شکل‌گیری پدیده گلوگاهی یا حالت حلقه‌ای می‌باشد. گلوگاه زمانی ایجاد می‌شود که ابق آنچه که در شکل (۳-۱ ۲لف) نشان داده شده است زیادتر می‌شود [ ۵۷]. در خصوص جزییات مربوط به شکل‌گیری گلوگاه بعات ناشی از آن به مبحث ۳-۴-۴ (بررسی پدیده وقوع میانبرها و عوامل موثر بر آنها) مراجعه شود. الف- پیجانرود آزاد ب- پیچانرود دره‌ای شکل ۳-۱- انواع پیچانرودها بر اساس مشخصات زمین‌شناسی دره [۵۶] -------- صفحهٔ بعد -------- ۰ راهنمای مطالعات ریخت‌شناسی رودخانه‌ها ۳-۲-۱ رودخانه شسریانی این رودخانه‌ها در مناطق کوهستانی و نیمه کوهستانی با شیب نسبتا زیاده عمق کم و عرض زیاد حضور دارند. پتانسیل حمل رسوب رودخانه بالا بوده و برای اتلاف انرژی مازادء جریان آب در آن تمایل به گستردگی دارد. از این رو ته نشست مواد رسوبی کف به میزان قابل ملاحظه‌ای صورت می‌گیرد. جنس آبرفت دیواره‌ها عموما درشت دانه و غیر چسبنده» ناپایدار و فرسایش‌پذیر است. راستای کلی رودخانه در مقطع سیلابی آن نسبتا مستقیم بوده و در مواقع سیلابی عموما به صورت تک‌رشته‌ای در می‌آید. در برخی موارد گسترش بارهای رسوبی و تثبیت گیاهی آنها باعث ایجاد جزایر مقاومی می‌گردد که حتی در مواقع سیلابی نیز جریان آب را به چند رشته تقسیم نموده و سبب انحراف و هدایت خطوط جریان به سمت کناره‌ها و تخریب دیواره و تعریض رودخانه خواهد شد [۵]. لئوپلد و ولمن» گرادیان طولی رودخانه و نرخ بالای رسوب بستر را عامل اصلی شریانی شدن رودخانه عنوان کرده‌اند|۵۴]. شکل (۴-۱) نمایی از یک رودخانه شریانی و جزایر رسوبی آن را نشان می‌دهد. مواد تشکیل دهنده بستر و کناره‌ها در رودخانه‌های شریانی عمدتا دارای بافت درشت دانه و غیر چسبنده بوده و با تشکیل لایه محافظ سطحی (لایه جوشنی) تمایل به تخریب و فرسایش کناره‌ها افزایش می‌یابد. افزایش بار رسوبی ناشی از تخریب کناره‌ها موجب توسعه انباشته‌های رسوبی و شکل‌گیری جزایر می‌گردد. در دوره‌های کم آبی رشد و توسعه گیاهان منجر به تثبیت جزایر و رشد و گسترش جزایر رسوبی می‌گردد [۷۹ ۸۰]. بر اساس بررسی‌های انجام شده وقوع پدیده رسوب‌گذاری ممکن است رودخانه پیچانرودی را به یک رودخانه شریانی تبدیل نماید. چنانچه در اثر رسوب‌گذاری برای یک بده ثابت مقدار *50 از حد ۰/۰۰۱۷ که معرف پیچانرودی بودن رودخانه است» به کمیت ۰/۰۱ یا بیش‌تر افزایش یابد تبدیل حالت پیچانرودی به شریانی تحقق می‌یابد[۶۹]. 0 بده متوسط سالانه و 5 شیب بستر می‌باشد. رودخانه‌های شریانی عموما ناپایدار بوده و به‌همین دلیل تغییرات عرضی در آنها بسیار زیاد می‌باشد. این نوع رودخانه‌ها در یک محدوده وسیع موسوم به کمربند فرسایشی همواره در حال جابجایی می‌باشند. (در خصوص حد کمربند فرسایش به بند ۱-۶-۴ پیش‌بینی محدوده جابجایی عرضی یا کمربند جابجایی) مراجعه شود [۳۷]. 5 شکل ۱- ۴- نمایی از یک رودخانه شریانی -------- صفحهٔ بعد -------- فصل اول- طبقه‌بندی رودخانه‌ها )۱ ۳-۱- طبقه‌بندی به لحاظ فرآیند انتقال رسوب رودخانه‌ها براساس بیلان رسوبی آنها در یک بازه معین به رودخانه‌های رسوب‌گذار . فرسایشی" و متعادل " تفسیم می‌شوند. در برخی مواردء رودخانه به دلیل بار رسوبی زیاد و ته نشست مواد رسوبی, مشخصه‌های هندسی خود را تغییر می‌دهد. این پدیده می‌تواند ناشی از عوامل زیر باشد|۵]. بار رسوبی زیادی از بالادست وارد رودخانه می‌گردد ولی به دلیل این که رودخانه وارد دشت شده و شیب آن کم می‌شود. رسوبات برجای می‌ماند و سبب تغییر شکل مقطع رودخانه می‌گردد. گسترده شدن دلتای رودخانه در مصب آن وارد شدن بار رسوبی زیاد از یک شاخه فرعی این رودخانه‌ها تحت عنوان رودخانه‌های رسوب‌گذار شناخته می‌شوند. در شکل (۵-۱) نمونه‌ای از رودخانه رسوب‌گذار در اثر وارد ۰ ۶ پا ره ی ار ۹ + .۰ سرکت تضط سس هم 0 خج رضم هو هه ها و77 هه هه هدام دا ی ۴ ب- رسوب‌گذاری شدید در رودخانه بعد از ورود شاخه فرعی شکل ۵-۱- تغییر وضعیت رودخانه ناشی از ورود رسوب از شاخه فرعی و ته نشست مواد رسوبی در آن [۵۴] |- ۸۵0۵0۳۵0108 ۳ 2- 16830106 ۳ 3- 0۳2061 7۳ -------- صفحهٔ بعد -------- ۱۳ راهنمای مطالعات ریخت‌تسناسی رودخانه‌ها ۲-۳-۱ رودخانه فرسایشی در مواردی به دلیل تغییر بار رسوبی نسبت به بده جریان, رودخانه با پدیده فرسایش بستر مواجه می‌شود. این آمر ناشی از کاهش ۳-۲-۱ رودخانه متعادل از لحاظ پایداری» رودخانه متعادل را می‌توان در دو بخش پایدار استاتیکی و پایدار دینامیکی بررسی کرد. در حالت پایدار رودخانه‌های پایدار دینامیکی» به طور مداوم فعال بوده, آبشستگی و رسوب‌گذاری در کف, فرسایش و رسوب‌گذاری در سواحل و پیش‌رونده نبوده و حول یک مقدار متوسط نوسان می‌کند. هرچند شکل رودخانه در شکل مسطحه جابجا می‌گرددء ولی تغییرات قابل توجهی ایجاد نمی‌شود. مگر این که جنس مصالح بستر در طول آبراهه دستخوش تغییرات قابل توجهی شود. هرگونه اختلال در بالادست ادامه یاید. ۴-۱- طبقه‌بندی به لحاظ سن رودخانه ۱ پاچ ی ۰ ۰ .۰ ۰ . پچ ۰ ۰ ۰ ۰ ۲ ۰ ۳ دیویس رودخانه‌ها را از نظر زمین‌شناسی و برحسب سن و تکامل انها به سه گروه تقسیم نموده است که عبارتند از: جوان » بالغ و پیر به طور کلی یک رودخانه در امتداد مسیر خودء ویژگی‌های جوان تا پیر را نشان می‌دهد [۶۳]. در شکل (۶-۱) طبقه‌بندی مزبور نشان داده شده است. ۱-۳-۹- رودخانه جوان بیش از ۸۱۰ می‌باشد [۳۵]. 5 - |[ 7 ۷۵۱۳۵ -2 ۳ ۱/1۵۳6 -3 7۳ لل[0 -4 -------- صفحهٔ بعد -------- فصل اول- طبقه‌بندی رودخانه‌ها ۳ 7 4 از ۲-۴-۱- رودخانه بالغ رودخانه‌های بالغ با شیب طولی نسبتا کم عمدتا در محدوده کوهپایه‌ها و در آستانه ورود به ناحیه جلگه‌ای با دره‌ای عریض جریان دارندء در این نوع رودخانه‌هاء عموما مواد حاصل از فرسایش کناره‌ها جایگزین مواد فرسایش یافته کف می‌شوند. رودخانه بالغ پایدار بوده و مقاطع عرضی در هر بازه آن قادر به حمل بار رسوبی ورودی به آن بازه می‌باشد[۶۳]. در شکل (۶-۱) موقعیت رودخانه بالغ (مرحله بلوغ) نشان داده شده که در مقایسه با رودخانه پیر (مرحله پیری) دارای شبکه رودخانه‌ای منشعب و چند شاخه‌ای است. شیب رودخانه‌های بالغ اغلب کم‌تر از ۲ است [۳۵]. ۳-۴-۱- رودخانه پیر رودخانه‌های پیرء رودخانه‌هایی با شیب کم» جریانی آرام و سیلابدشت عریض که معمولا دارای مسیرها و دریاچه‌های نعل اسبی" فراوانی هستند می‌باشند. این رودخانه‌ها شدیدا پیچ و خم‌دار بوده و در دوران سیلابی فرسایش یافته و در سایر زمان‌ها رسوب‌گذاری می‌کنند. این رودخانه‌ها معمولا در مرز بستر اصلی (مقطع اصلی) و بستر سیلابی دارای پشته‌های طبیعی بوده و محدوده بیرونی آن گاهی اوقات به صورت ماندابی در می‌آید. این نوع رودخانه‌ها در دره‌های عریض که عرض آنها در حدود ۱۵ تا ۲۰ برایر عرض کمربند پیچانرود باشد تشکیل می‌شوند[ ۶۲| در رودخانه‌های بیر معمولا شیب مجرای اصلی به ۰/۰۱ درصد و یا کم‌تر تقلیل می‌یابد [۳۵]. ۵-۱- طبقه‌بندی به لحاظ جریان رودخانه ویژگی‌های جریان از نظر میزان بده» تداوم و شدت تغییرات آن از عوامل مهم و تاثیر گذار بر سامانه رودخانه می‌باشند. در حالت هآ 000۷ - | ]۳۵۳۵۲۲۱۵ - 2 ۳ ۳0۳۵۲۳۵۲۵ - 3 7۳ 5623002 - 4 -------- صفحهٔ بعد -------- ۱۴ راهنمای مطالعات ریخت‌شناسی رودخانه‌ها شرایط حاکم بر پایین‌دست رودخانه» که بر روند جریان تاثیرگذار می‌باشندء می‌توان در تقسیم‌بندی فوق» رودخانه‌های جزر و مدی و میرا" را نیز لحاظ کرد. در اقلیم‌های مرطوب که مقدار بارندگی زیاد و تبخیر کم است. در سرتاسر سالء آب در رودخانه‌های منطقه روان بوده و در زمانی که بارندگی نیست جریان این رودخانه‌ها از ذوب برف و یخ نواحی مرتفع و یا از ورود آب‌های زیر زمینی به داخل آنها تامین یک رودخانه دایمی نشان داده شده است. در این نوع رودخانه‌ها مطابق شکل, جریان پایه دارای سهم قابل توجهی می‌باشد [۹۹]. 2 2 اد 2 شهریور ۱۳ ۱۱ ۱ ۹ ۸ ۷ ۹ ۵ ۳۴ ۲ ۱ مهر > زمان (ماه) شکل ۷-۱- آبنگار جریان سالانه برای رودخانه دایمی [۹۹] ۲-۵-۱ رودخانه غیر دایمی (خشکه رود) عمق و مستطیل شکل با نسبت عرض به عمق ۵۰ یا بیش‌تر می‌باشد[۳۵]. در شکل (۸-۱) نمونه‌ای از آبنگار رودخانه غیر دایمی نشان داده شده است. مطابق شکل, این نوع رودخانه‌ها فقط در هنگام وقوع بارندگی دارای جریان بوده و همچنین فاقد جریان پایه می‌باشند. 1 ۱ ۵ از 2 ۱ ۱ ۱ ۸ ۱ ۱ ٍ ۱ + نا ‎٩‏ مه با که ۱۲۳۴ شهریور زمان (ماه) و شکل ۸-۱- آبنگار جریان سالانه برای رودخانه غیر دایمی[۹۹] 7۳ 1102 -|1 ۷۷1۳۵1 -2 -------- صفحهٔ بعد -------- فصل اول- طبقه‌بندی رودخانه‌ها ۵ ۳-۵-۱- رودخانه فصلی در مناطق خشک که مقدار بارندگی کم و تبخیر زیاد است. رودخانه‌ها بیش‌تر موقتی و فصلی‌اند. این رودخانه‌ها بنا به شرایط ممکن است فقط در خلال بارندگی و کمی بعد از آن یا فقط در طول فصول مرطوب سال آب داشته باشند. رودخانه‌های فصلی در مناطق خشک با مقطع مستطیلی» عرض زیاد و عمق کم و با تغییرات شدید رژیم بده و رسوب» مشخصات ریخت‌شناسی متفاوت از رودخانه‌های مناطق مرطوب با رژیم جریان دایمی و یکنواخت دارند. در خصوص هندسه رودخانه‌های فصلی, این شکل‌گیری به دلیل افت انتقال آب در اثر تغذیه سفره آب زیر زمینی است. کاهش جریان در جهت پایین‌دست» پتانسیل حمل و انتقال رسوبات را کم کرده و سبب ته‌نشینی مواد رسوبی و بالا آمدن کف بستر می‌شود. در این صورت مقطع باریک و عمیق رودخانه. به مقطع عریض و کم عمق تبدیل می‌شود[۶۳]. در شکل (4-۱) نمونه‌ای از آبنگار رودخانه فصلی نشان داده شده است. مطابق شکل رودخانه فصلی برای چند ماه متوالی فاقد جریان بوده و با آغاز دوره بارندگی جریان مستمر برای ماه‌های متوالی برقرار می‌گردد. وط ۳ ۵۱ با ۹ ۸ ۹۷ ۹ ۵ ۳ ۳۳ ۷ :۵ مهر شهریور > ز مان (ماه) شکل ۹-۱- آبنگار جریان سالانه برای رودخانه فصلی ‎]۹٩۹[ ۴-۵-۱- رودخانه جزر و مدی در بعضی اوقات. جهت جریان رودخانه نیز تغییر نماید. گاهی در شرایط مد (برکشند) امکان وقوع جریان دو لایه با غلظت متفاوت وجود دارد. در بعضی رودخانه‌ها احتمال دارد جریان جزر و مد تا بیش از صد کیلومتر از دهانه رودخانه ادامه یابد[ ۶۲]. ۵-۵-۱- رودخانه میرا این نوع رودخانه بیش‌تر در نواحی خشک وجود دارد و معمولا جریان در آن قبل از پیوستن به یک رودخانه دیگر یا دریا در اثر نفود و یا تبخیر ناپدید می‌شود[۶۳]. غیر از ناپدید شدن جریان» شکل هندسی مقاطع رودخانه نیز تغییر می یابند و رفته رفته کوچک -------- صفحهٔ بعد -------- ۶-۱- طبقه‌بندی به لحاظ جنس بستر نوع تشکیلات و جنس سنگ بستر از نظر خصوصیات و میزان فرسایش پذیری روی درجه زادی رودخانه (گسترش عرضی و عمقی) ۲-۶-۱ رودخانه آبرفتی رودخانه‌هایی هستند که در میان آبرفت‌های خودشان جریان داشته و دایما با سرریز شدن جریان از آبراهه اصلی موجب شکل گیری سیلابدشت آن می گردد. رسوباتی که این رودخانه‌ها حمل می‌کند. (به جز بار معلق آن) به مواد بستر و دیواره رودخانه شباهت دارد. این نوع رودخانه‌ها در تعادل طبیعی با متغیرهای مستقل موثر بر ریخت‌شناسی رودخانه از قبیل زمان» متغیرهای زمین شناسی» ویژگی‌های مکانیکی و شیمیایی خاک منطقه و متغیرهای هیدرولوژیکی حوضه می‌باشند[۵]. به منظور ارائه ذهنیت جامع از طبقه‌بندی رودخانه‌ها بر اساس الگوهای مختلف در شکل (۱۰-۱) روند نمای طبقه‌بندی ترسیم گردیده است. روند نمای طبقه‌بندی رودخانه‌ها براساس الگوهای مختلف نوع طبقه‌بندی رودخانه‌ها طبقه‌بندی به لحاظ شکل ۱۰-۱- نمای طبقه‌بندی رودخانه‌ها براساس الگوهای مختلف -------- صفحهٔ بعد -------- فصل ۲ ید ؛ مر 4 -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- ۱-۳- کلیات پدیده‌های ریخت‌شناسی یا مورفولوژیکی » مجموعه خصوصیات شکلی و ظاهری حاکم بر رودخانه‌های آبرفتی است که هر رودخانه از تمام آن خصوصیات و یا برخی از آنها پیروی می‌کند. این پدیده‌ها و روابط حاکم بر آنها و تناوب و تراکم هر کدام, بیانگر چگونگی رفتار ریخت‌شناسی رودخانه مورد نظر و میزان تغییرات و پویایی آن در طول مکان و زمان می‌باشد. مهم‌ترین پدیده‌های ریختاری رودخانه‌ها شامل خم (قوس)» چم (پیچاب")» میانبر» دریاچه نعل اسبی, بهمرود یا اتصال دو یا چند رودخانه, دو شاخگی با تقسیم رودخانه به دو شاخه جداگانه, دلتاء نیمرخ طولی و جابجایی‌های طولی و عرضی می‌باشد که در منابع گوناگونی» توصیف‌ها و روابط حاکم و معیارهای دسته‌بندی برای هر پدیده بررسی شده است. در مطالعات ریخت‌شناسی یک رودخانه» به عنوان قدم‌های اولیه, لازم است خصوصیات رفتاری و پدیده‌های ریخت‌شناسی آن شناخته شود و ضمن تجزیه و تحلیل آن» جایگاه رودخانه در حوزه فعالیت‌های ریخت‌شناسی مشخص گردد. بدیهی است هرگونه مطالعه و ارزیابی رفتاری و ریخت‌شناسی رودخانه‌ها بر مبنای شناسایی پدیده‌های موجود و سوابق تاریخی آن در بازه زمانی محدود و وضعیت کمی و کیفی آن در طول بازه مورد مطالعه خواهد بود. در این فصل به تعریف پدیده‌های رودخانه‌ای و بیان خصوصیات کلی هر یک از آنها و در فصل‌های بعدی به جزییات و روابط بین پدیده‌ها پرداخته خواهد شد. ۲-۲ خم" به انحنا یا تغییر جهت مسیر رودخانه خم می گویند[ ۳۰]. ورود جریان به انحنای رودخانه و اعمال نیروی جانب مرکز" به جریان, موجب تغییر رقوم سطح آب می‌گردد. به طوری که سطح آب در قوس خارجی بالاتر از قوس داخلی قرار می‌گیرد. مطابق شکل (۱-۲)» حداکثر اختلاف رقوم در نزدیکی‌های راس قوس به وقوع می پیوندد که میزان آن برابر با اختلاف ارتفاع سطح آب در قوس خارجی و قوس داخلی می‌باشد ( : ۸7 - ,۸7 - ۸7). این اضافه ارتفاع" با تلفات انرژی در طول کف رودخانه ترکیب شده و یک سرعت عرضی " ۰ یس پا ۷ . ۸ ۰ . پا ۰ ۰ و در نهایت جریان چرخشی (جریان حلزونی) را ایجاد می‌نماید که از ناحیه بالایی قوس خارجی شروع و به سمت قوس داخلی حرکت می‌کند و موجب فرسایش در قوس بیرونی و حمل رسوبات بستر به سمت قوس داخلی و رسوب‌گذاری در این ناحیه می‌گردد [۶۳]. | 1 ۷(ع ۱1۵۲۵۵10۵ - 2 3 - 40 [۵ع 06۱۲ - 4 50 (1 6-1۳۵۵۷۲۹۵ ۷ 501۳۵ -7 8 - ۲161100142[ ۷ -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۰ ۳-۲- چم تشکیل می‌گردد عرص چم نس ادامه بیان شده | - دامن - عرخ - طول 7 لسه راهنمای مطالعات ریختن 1 ظْ ۸ ۰ رسوب‌گذاری در قوس داخلی - فرسایش در قوس بیرونی 0 شکل ۱-۲- نمای شماتیک جریان در یک خم و تاثیر جریان حلزونی بر بستر رودخانه در محل خم قسمتی از یک رودخانه می‌باشد که از دو خم متوالی و معکوس که به وسیله یک گذرگاه " یدهم م مطابق شکل (۲-۲) یک چم همانند حرف لاتین 5 می‌باشد 1 ۰ . عوامل مشخصه یک چم شاه ت چم" طول چم" و نسبت پیچشی (ضریب خمیدگی)" می‌باشد. تعریف هر یک از پارامترها به صو ست | ۲۰]: » چم: فاصله عرضی رئوس محور رودخانه در دو خم متوالی یک چم را می گویند. ن چم: فاصله عرضی دو راس خارجی خم‌های متوالی یک چم رودخانه را گویند. چم: فاصله طولی رئوس دو چم متوالی را گویند. ت چم: نسبت دامنه یک چم رودخانه به طول آن چم را گویند. 1016 11 110 1 110 ل دامنه چم | 7۲ 2-8 ۵ 7عل ۱/1201 - 3 ۳ 12010161۲ - 4 ۵ 0۲ ۸/1000 - 5 ] 122067 - 6 [ 5۱۵۵۹۷ - 7 -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم- پدیده‌های ریخت‌سناسی رودخانه )۳ - ضریب خمیدگی: نسبت طول خط محور رودخانه به طول دره یا طول چم را گویند. شکل ۲-۲- نمای شماتیک یک چم رودخانه [۲۰] ۴-۲- میانبو" میانبر پدیده‌ای است که در اثر آنء رودخانه با حذف یک خم یا چم شدید در حال توسعه, مسیری نسبتا کوتاه و مستقیم را ایحاد نماید. در این حالت شیب رودخانه و درنتیجه سرعت جریان به طور موضعی افزایش یافته. به طوری که با گذشت زمان» کانال میانبر عریض‌تر و عمیق‌تر می‌گردد. شکل (۳-۲-الف) نحوه تشکیل یک میانبر طبیعی را نشان می‌دهد. در مواردی نیز به منظور اصلاح مسیر رودخانه, مسیر میانبر به صورت مصنوعی ایجاد می‌گردد. شکل (۳-۲-ب) یک میانبر مصنوعی را نشان می‌دهد [۲۰] شکل ۳-۲- نمونه‌ای از میانبرهای طبیعی و مصنوعی | - 01-1 -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۳ راهنمای مطالعات ریخت‌تسناسی رودخانه‌ها ۰ ۵ ی ۳ ۵-۲۳- دریاجه نعل اسبی (شاخ گاوی) رسوبات مسدود گردیده دریاچه‌ای به شکل نعل اسب تشکیل می‌گردد[۲۰]. به عبارت دیگر حد نهایی انحنای خم یک چم رودخانه زمانی رخ می‌دهد که فقط یک قطعه زمین باریک بین دو قسمت ابتدا و انتهای چم باقی مانده باشد و در آن صورت مسیر رودخانه ممکن است با برش آن قطعه زمین باریک» خم را از مسیر جدا نموده و منجر به تشکیل دریاچه‌ای به شکل نعل اسب یا شاخ گاو در آن گردد. شکل (۴-۲) روند ایجاد یک دریاچه نعل اسبی در چم‌ها را نشان می‌دهد [ ۴۰]. ٍ ٍ ْ 7 ۳ آبراهه موجود ْ گلوگاه خم بیجاب / شکل ۴-۲- مراحل تشکیل یک دریاچه نعل اسبی [۴۰] ع6] 000۷ - | -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم- پدیده‌های ریخت‌سناسی رودخانه ۳۳ ۶-۲- تلاقی گاه یا بهمرود ! پدیده اتصال یا تلاقی دو یا چند شاخه رودخانه به یکدیگر را بهمرود و به محل پیوستن شاخه‌ها تلاقی‌گاه می گویند( ۳۰]. شکل (۵-۲) نمایش ساده‌ای از یک بهمرود را نشان می‌دهد. مطابق شکل مذکور, ملاحظات زیر را می‌توان بیان نمود [۴۶|: - در بهمرود. تفاوت بین بده ,)و دل) یک عامل غالب در تعیین وضعیت جریان در محل تلاقی‌گاه می‌باشد. در صورتی که «( بیش‌تر از ,0 باشد. موجب ایجاد برگشت آب" در رودخانه شماره ۱ می‌گردد. از این روء تغذیه رسوبات از رودخانه شماره ۱ به رودخانه اصلی شماره۲ نسبتا نامنظم می‌باشد. به عبارت دیگر در رودخانه شماره ۱ رابطه مستقیمی بین بده جریان , و شیب ,5 در نزدیکی‌های اتصال وجود ندارد. - در بهمرود.ء توزیع اندازه ذرات در رودخانه اصلی شماره ۲ ممکن است نسبت به زمان بسیار متفاوت باشد. این پدیده ناشی از تغییر اندازه ذرات ورودی از شاخه‌های ۱و۲ و یا تفاوت بده جریان ورودی از شاخه‌های مزبور است. و5 ور سح ی 2 ٩‏ ود( ی 3 سا و ر رک اف سس اج شکل ۵-۲- نمایش ساده‌ای از یک بهمرود ۷-۲- دوشاخگی " و بخش گاه تقسیم آبراهه اصلی به دو شاخه مجزا را دو شاخگی و به محل جدایی آبراهه‌ها بخش‌گاه می گویند. این پدیده برعکس پدیده ملاحظات زیر را می‌توان بیان نمود [1۴۶: - توزیع جریان در دوشاخگی (تقسیم رب)به دو شاخه 02) و () براساس ظرفیت انتقال و تفاوت موجود در آنرزی کل دو شاخه فرعی پایین‌دست صورت می‌گیرد. همچنین تقسیم ,5 (آورد رسوبی رودخانه) به 5و (5 نیز توسط الگوی جریان موضعی در محل دو شاخگی تعیین می‌شود. - در پدیده دوشاخگی, توزیع اندازه ذرات بستر رودخانه فرعی پایین‌دست تا اندازه زیادی تحت تاثیر جورشدگی هیدرولیکی" (ته‌نشینی درات با اندازه‌های متفاوت در بازه‌های متفاوت) می‌باشد. ۱۳ 7۲ 6ا00 3 - 2 8 - 3 4 - 0 5-۲1۵۲۵۱1۵ 8 -------- صفحهٔ بعد -------- - ره ز 0 شکل ۶-۲- نمایش ساده‌ای از یک دوشاخگی ۸-۲- شکل بستو! شکل و نوع پستی و بلندی‌های کف آبراهه را که اندازه آن از اندازه بزرگ‌ترین دانه تشکیل دهنده بستر بزرگ‌تر می‌باشد» شکل بستر می‌گویند. این شکل‌ها که در بستر آبراهه به‌وجود می‌آیند. ناشی از تاثیر متقابل بین جریان آب و مواد بستر می‌باشند[ ۲۰]. شکل بسترموجب تعدیل ضریب زبری و مشخصات هیدرولیکی همچون سرعت و عمق جریان و درنتیجه میزان انتقال رسوبات می‌گردد. هندسه آبراهه و بده جریان تاثیر معنی داری در این رابطه دارند. از این رو اگر هندسه آبراهه و مشخصات و الگوهای ساختاری مسیر رودخانه " تغییر نمایند, تغییرات مربوط به عمق جریان و توزیع انرژی جریان موجب تغییر الگوی بستر و آرایش مواد بستر می‌گردند [۴۰]. برحسب نوع رسوبات و خصوصیات فیزیکی آب جاری در رودخانه, سطوح تماس بستر و جریان رودخانه شکل‌های مختلفی را به ۰ ۰ ۰ ۴ ۰ ۰ ی ۵ ی ۶ ۸ ۰۰ ۰ :۳ ماسه‌ای عبارتند از رژیم جریان پایینی (زیر بحرانی)» رژیم جریان انتقالی و رزیم جریان بالایی (فوق بحرانی) که مطابق شکل (۷-۲) تغییرات ضریب زبری و شکل سطح آب و انواع شکل بستر در هر یک از رژیم‌های مذکور نشان داده شده است [ ۴۰]. رژیم بالایی . ۱ رژیم انتقالی ر . رژیم پایینی زبری جک سر لیم آت سرسره و پاد نلماسه. پاد تلماسه. 5 . ناپدید شدن تلماسه همراه استد اموام شکنند ۱ بستر صاف تما تلماسه ۰ دندانه : َ ی : شکل ۷-۲- انواع شکل بستر و تغییرات ضریب زبری و شکل سطح آب در رزیم‌های مختلف جریان رودخانه‌های ماسه‌ای [ ۴۰] 0 للع - |[ ۹] 606010۵ آ0 ۳۵11۳۵ - 2 6 1110۷ - 3 4-1] 6 5-1۳۵۹۱110 6 6- 17006۴ 6 -------- صفحهٔ بعد -------- ۹-۳- دلتا! زمانی که آبراهه بارکف و رسوبات معلق را درنتیجه کاهش سرعت جریان در محل ورودی به دریاچه» دریاء اقیانوس و مخزن سد ته‌نشین می‌نماید. ناحیه‌ای به نام دلتا تشکیل می‌شود. شکل عمومی دلتاها به صورت سه گوش بوده و جریان اصلی رودخانه از طریق مجموعه‌ای از آبراهه‌های کوچک و بزرگ موجود در این ناحیه عبور می‌نماید [۶۳]. شکل (۸-۲) دلتای یک رودخانه را نشان می‌دهد. دره ابرفتی دهانه رود 6 دلتای زبر آبی بر ۳ شکل ۸-۲- نمایش دلتای یک رودخانه [ ۶۳] اقلیم حوضه رودخانه و منطقه دلتایی انجام گرفته است. نتایج این مطالعات حاکی از این است که عوامل مهمی همجون دماء بده جریان» بار رسوبات» درجه شوری و شیب رودخانه از عوامل موثر در تشکیل دلتاها می‌باشند| ۶۳]. ۱۰-۲- جایجایی مسیر رودخانه ۲ | - 4 2 - 11۷۵۲ ۸11021۳۳6۲ ۲-86 3 - [61 4 - -------- صفحهٔ بعد -------- ۶ راهنمای مطالعات ریخت‌تسناسی رودخانه‌ها در این نوع تغییرات خم رودخانه و الگوی پیچابی آن از طریق فرسایش دیواره قوس خارجی به تدریج مطابق شکل (4-۲) در و شیب زیاد صورت می‌گیرد. به این نوع تغییرات جابجایی حلقه‌های پیچانرودی نیز می‌گویند. شکل ۹-۲- جابجایی عرضی خم و پیش‌روی به سمت پایین‌دست [۴۰| در رودخانه‌های پیچانرودی با کاهش تدریجی انحنای نسبی خم‌ها (نسبت شعاع به عرض) به طور ناگهانی حلقه رودخانه مطابق شکل (۱۰-۲) بریده می‌شود. در این صورت ضریب خمیدگی کم و شیب رودخانه به طور موضعی زیاد می‌شود. ۱۱-۲- آبشار جنس سنگ‌های مقاوم را تجربه نموده باشد (مطابق شکل ۱۱-۲). در این مکان‌ها جریان رودخانه نسبتا کم عمق و با سرعت زیاد است. لذا در پایین‌دست مکان‌های سنگی (نقطه 7ا) شیب رودخانه درنتیجه فرسایش با گذشت زمان افزایش می‌یاید. همین امر موجب تشدید فرسایش بستر پایین‌دست گردیده و درنتیجه شکل‌گیری اولیه آبشار آغاز می‌گردد. با ریزش جریان از روی لایه سنگی بر روی بستر تخریب آن و درنتیجه ریزش آن در داخل حوضچه آبشار می‌گردد. با گذشت زمان و درنتیجه رخداد جریان‌های سیلابی» روند تخریب لایه سنگی به گونه‌ای می‌گردد که موجب عقب نشینی رودخانه و گسترش حوضچه گودالی آبشار می‌شود. به عبارت دیگر درنتیجه ایجاد آبشار و یا تنداب به طور طبیعی و تداوم جریان بر روی آنهاء ریخت‌شناسی رودخانه دستخوش تغییر می‌باشد. -------- صفحهٔ بعد -------- فقصل دوم- ید ۱۲-۲- نی یکی از م بستر در هر نه رودخانه» نیمر عمومی نیمرح بازه‌هایی هم در بازه میأنی : ۳ ۸ ۹ ۰ هرس هرن ی , په 8 وهی سس سل ی نس ۳ ها ی ۳ اس ار ‌ ی ۲ ۴ و ها ۹ ِ ۰ تس سل پ 4 ۴ ۳ شکل ۱۱-۲- مراحل شکل‌گیری آبشار و تاثیر آن بر تغییر نیمرخ طولی رودخانه مرخ طولی رودخانه " بم‌ترین مشخصه‌های ریخت‌شناسی رودخانه به منظور بررسی تغییرات راستای رودخانه» نیمرخ طولی می‌باشد ؟ طه از رودخانه درنتیجه واکنش عوامل زمین ریخت‌شناسی, سنگ شناسی " و آب و هوا می‌باشد. در بازدید صح طولی کم‌تر از مقطع عرضی قابل مشاهده است اما همچنان به عنوان عامل اصلی شکل رودخانه شناخته شده طولی رودخانه از یک الگوی ثابتی پیروی می‌کندء به طوری که در بالادست رودخانه شیب بستر تند بوده و تدر خش دلتایی کاهش یافته و در سطح دریا به سمت صفر میل می‌کند. بر این اساس و مطابق شکل (۱۳-۲) مس ون بازه بالایی" با بالادست. بازه میانی " و9 بازه پایینی " یا پایین‌دست. تقسیم می‌گردد. رودخانه در بازه بالایی ید 6[ ]1111۵ هار( لک 2» [ ات ات ۳۷ س 4 بیانگر شیب رایی از مسیر پر رودخانه به 0810] - | 2-71 1100 - 3 ۹ 70067] - 4 ع[۱/1140 - 5 ۲ -6 -------- صفحهٔ بعد -------- ۹ بازه بالایی(بالادست) موی شکل ۱۲-۲- نیمرخ طولی و بازه بندی مسیر رودخانه [۵۸] -------- صفحهٔ بعد -------- فصل ۳ عوامل موفر بر ریخت‌شناسی رو دخانه‌ها -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- قصل سوم- عوامل مور بر ریخت‌نسناسی رودخانه‌ها )۳ ۱-۳- کلیات رودخانه‌های مختلف و باره‌های مختلف آزها دارای مشخصات متفاوتی از نظر مسیر حرکت. سطح مقطعء مصالح بستر و کناره» شیب و نوع دره هستند. طبق نظر لین" عوامل گوناگونی در رفتار یک رودخانه موثر هستند. برخی از این عوامل مستقیما در ریخت‌شناسی موثر بوده و برخی دیگر نیز از طریق ارتباط با عوامل دیگر تاثیرگذار می‌باشند. مهم‌ترین این عوامل عبارتند از: - بده جریان - مواد بستر و کناره - شیب طولی - بار رسوب رودخانه - پوشش گیاهی زبری بستر - شرایط زمین‌شناسی منطقه - اقدامات انسانی لین اظهار داشته که تمامی عوامل فوق مستقل نبوده» بلکه برخی از آنهاء کم یا زیادء به عوامل دیگر وابسته هستند. به عنوان مثال ارتباط مابین شیب طولی و بار رسوب با مقاومت بستر و کناره رودخانه در برابر جریان» بسیار قوی و پیچیده است|۶۳|. با شناخت و بررسی عوامل موثر بر ریخت‌شناسی رودخانه در ابتدای مطالعات ریخت‌شناسی چشم اندازی کلی از وضعیت ریخت‌شناسی رودخانه به دست آمده و بسته به اهداف سایر بخش‌های مطالعات در دستور کار قرار خواهد گرفت. در ادامه عوامل موثر در شکل‌گیری ریخت‌شناسی رودخانه‌ها توضیح داده می‌شود. ۲-۳- عوامل تاثیرگذار بر رفتار ریخت‌شناسی رودخانه‌ها ۱-۳-۳ بده جریان ویژگی‌های جریان مانند میزان بده» تداوم, شدت و تغییرات آن از عوامل مهم تاثیرگذار بر ریخت‌شناسی در رودخانه‌هاست. رژیم‌های سیلابی با تغییرات زیاد شرایط کاملا متفاوتی را نسبت به رژیم‌های یکنواخت» حتی در شرایط مساوی بودن حجم جریان سالانهء ایحاد می‌کند. رودخانه‌های فصلی و سیلابی در مقایسه با رودخانه‌های دایمی و غیر سیلابی حساسیت بیش‌تری نسبت به تغییرات دارند|۸۵]. وقوع سیلاب‌های شدید و استثنایی معمولا" باعث عریض‌تر شدن بستر می‌گردد. ولی بروز سیلاب‌های متوالی و کوچک‌تر به تدریج در اثر رسوب‌گذاری متناوب» عرض بستر رودخانه را محدود می‌کند و به همین علت است که بیش‌تر محققان سعی در برقراری روابطی ۱-6 -------- صفحهٔ بعد -------- بین نسبت بده جریان‌های سیلابی متوالی به بده جریان متوسط سالانه داشته‌اند. هر چه این نسبت بیش‌تر باشد. بیان کننده تغییر شاخص‌های دیگری از جریان برای بیان وضعیت تغییر پذیری و فرسایش رودخانه مطرح شده که از آن جمله بده مقطع پر و بده غالب" را می‌توان نام برد. طبق تعریف لئوپولد واسکی بیت" (۱۹۷۷) بده مقطع پر عبارتست از بده جریانی که تراز سطح آب را به حد پوشش گیاهی نسبتا دایمی روی دیواره‌های مقطع اصلی رودخانه می رساند [1۵. هندرسون ؟ (۱۹۶۶) این بده را معادل جریانی می‌داند که در بلند مدت شکل و فرم مقطع اصلی رودخانه را می سازد [۴۲]. بده غالب نیز عموما جریانی با دوره بازگشت حدود ۲ تا ۵ سال تعریف می‌شود ولی این نوع تعاریف به هرحال قطعیت ندارند. لازم به ذکر است که فقط بده‌های زیاد عامل تغییر نمی‌باشند بلکه بده‌های خیلی کم مستقل نیست و آن را باید به‌عنوان حجم در واحد زمان تلقی نمود و با توجه به این که رودخانه سعی در افزایش و تطویل زمان جهت کاهش قدرت جریان خود داردء پدیده‌های فوق ممکن است ایجاد شوند. ۲-۲-۳ مواد کف و کناره رودخانه مواد کف وکناره رودخانه نقش موثری در تغییرات ریخت‌شناسی رودخانه ایفا می‌کند. رودخانه‌های با مواد بستری ریزدانه نسبت به تغییرات بده و بار رسوبی حساسیت بیش‌تری از خود نشان می‌دهند |۶۳|. در مناطق نیمه کوهستانی و حوضه‌هایی که دارای بارکف زیاد و درشت دانه هستند.ء مواد آبرفتی شنی و درشت دانه در بعضی رودخانه‌ها به صورت یک لایه تحت الارضی عمیق و در بصعضی دیگر به صورت یک لایه محدود سطحی روی سنگ کف یا لایه تحت الارضی ماسه‌ای و ریزدانه قرار دارند که در مواقع پر آبی به صورت یک لایه مقاوم در برابر آبشستگی عمل کرده و میزان بار کف را نیز محدود می‌کند. از این لایه به عنوان قشر حفاظتی با لایه محافظ (آرمور) نیز یاد می‌شود. در حالی که وضعیت کف در رودخانه‌های با بستر ماسه‌ای* شدیدا تحت تاثیر شرایط جریان می‌باشد. به همین دلیل نهشته‌های رسوبی در رودخانه‌های بستر ماسه‌ای ناپایدارند. ولی در رودخانه‌های بستر شنی " نسبتا پایدار هستند |۴۲|. نوع مواد دیواره‌ها نیز روی هندسه هیدرولیکی رودخانه موثر است. سیمون " (۱۹۷۱) و شوم" (۱۹۸۴) اثر جنس و فرسایش‌پذیری مواد دیواره‌ها را مورد بحث قرار داده اند| ‎۷۹٩‏ و۸۰ |. دیواره‌های دارای بافت درشت دانه و غیرچسبنده تحت لایه محافظ سطحی بستر سبب می‌گردد تا مقاومت دیواره‌ها نسبت به کف بستر بسیار کم‌تر باشد. علاوه بر آن افزایش بار رسوبی ناشی از تخریب دیواره‌ها نیز بر توسعه نزهشته‌ها و جزایر رسوبی کمک کرده و باعت گستردگی جریان آب و هدایت آن به سمت کناره‌ها می‌گردد. درتشیحه این | - 8۵0۳ ۲۱۱] 6 2 - 1201۳۵۱6 3 - 1۸0010 ۵00 6 4-0 ۹ للع 50۵00 - 5 7 ملع [ع00۲2۷) -6 0 - 7 8 -------- صفحهٔ بعد -------- فرآیند نسبت عرض به عمق رودخانه افزایش یافته و تخریب کناره‌ها جایگزین آبشستگی کف بستر می‌گردد. درحالی که در رودخانه‌ها با مواد ریزدانه و چسبنده کناره‌ها در مقابل فرسایش مقاوم‌تر بوده و تحت تأثیر عوامل هیدرولیکی» عمق جریان بیش‌تر شده و درنتیجه نسبت عرض به عمق آن کم‌تر می‌باشد (۷۹و۸۰]. در مطالعات ریخت‌شناسی,» شناسایی وضعیت مواد کف و کناره‌ها در طول مسیر رودخانه نقش قابل توجهی در توجیه و شناسایی وضعیت موجود ریخت‌شناسی رودخانه و یا پیش‌بینی‌های احتمالی از وضعیت آتی آن ناشی از اثر پذیری مواد بستر و کناره خواهد شوم (۱۹۸۴) اثر تغییر شیب را روی متغیرهای دیگر مورد بحث قرارداده است. به نظر وی اگر تاثیرات سنگ کف یا تغییرات موضعی ناچیز باشدء شیب رودخانه در جهت پایین‌دست کاهش می‌یاید. کاهش شیب با کاهش سرعت و نیز کاهش اندازه رسوبات و مواد بستر در پایین‌دست همراه است. برای رودخانه‌هایی که درصد مواد ریزدانه آزها کم استء شیب رودخانه و شیب دره تقریبا یکسان است. ولی برای رودخانه‌های با مواد بستر ریزدانه شیب دره تا سه برابر شیب رودخانه نیز می‌باشد. این نکته نشان می‌دهد که گرچه شیب دره می‌تواند یک عامل موثر در شیب رودخانه باشد.ء ولی شدت اختلاف آن درنتیجه تفاوت در نوع اندازه رسوبات حمل شده می‌باشد و به همین دلیل در سیلابدشت‌هاء رودخانه‌ها شکل مارپیچی (پیچانرودی) به خود می‌گیرد. افزایش ضریب خمیدگی که با افزایش طول رودخانه همراه استء پدیده اتلاف انرژی را تشدید کرده و از میزان بار کف می‌کاهد و چم را گسترش می‌دهد. البته استثناهایی نیز وجود داردء برای مثال رودخانه‌های کوهستانی با پوشش گیاهی خوب ویا با تشکیلات زمین‌شناسی مقاوم ممکن است بستر پیچانرودی داشته باشد. در حالی که مواد بستری آن قلوه سنگ است. در مصب رودخانه‌ها و محدوده دلتا به علت این که شیب بستر خیلی کم و میزان مواد ریزدانه زیاد است. پدیده تغییر مسیر شدت می‌یاید |۷۹ ]|. شکل (۱-۲) نحوه تغییرات شیب» نیمرخ کف و شکل مسطحه رودخانه را در طول مسیر آن نشان می‌دهد. شکل ۱-۳- نحوه تغییرات نیمرخ طولی و شکل مسطحه رودخانه در طول مسیر آن [۳۲۵] -------- صفحهٔ بعد -------- ۳-۲-۳ بار رسوب رودخانه کل بار رسوبی رودخانه شامل بار کف و بار معلق می‌باشد. بخش قابل توجه بار کف از مواد بستر تشکیل شده و شامل ذرات ماسه فاقد چسبندگی بوده و بسته به اندازه و شکل آنها قابلیت فرسایش و جابجایی دارند. از نقطه نظر ریخت‌شناسی» سهم بار کف از کل بار رسوبی و نیز اندازه و دانه‌بندی آن عوامل مهمی در تکوین مواد آبرفتی بستر و دیواره‌های رودخانه و درنتیجه شکل و ابعاد آن می‌باشد [۷۸]. در رودخانه‌های فصلی با رژیم سیلابی و نیز در محدوده بالادست حوضه آبریز سهم بار کف بیش‌تر و نوع مواد رسویی هستند. در جهت پایین‌دست. بهه تدریج» اندازه مواد رسوبی کف کاهش می‌یاید. این کاهش ناشی از سایش و تحریب مکانیکی و جداسازی هیدرولیکی ذرات در اثر ته‌نشینی می‌باشد. از طرف دیگر مواد رسوبی رودخانه از دو منبع تغذیه می‌گرددء منشای خارجی آن از طریق جریان سطحی حوضه آبریز و منشا داخلی آن از فرسایش مواد بستر و دیواره رودخانه تامین می‌گردد. بیلان بار رسوب در یک بازه طولانی می‌تواند اثر مواردی نظیر شاخه‌های فرعی, تخریب‌پذیری دیواره‌هاء پدیده کف‌کنی و یا رسوب‌گذاری را روی ریخت‌شناسی و تغبیرات رودخانه نشان دهد [۷۹]. بدیهی است که شناخت اهمیت و تاثیر رسوب در بازه‌های مختلف رودخانه در طول مسیرء کمک وافری در درک شرایط موجود ریخت‌شناسی رودخانه و تغییرات احتمالی آن در طول مسیر خواهد نمود. یکی دیگر از آثار بار رسوبات مصالح بستر (بار آبرفتی) در تغییر مسیر رودخانه» در مصب و دلتا ظاهر می‌شود. معمولا در مناطق دلتایی به دلیل رسوب‌گذاری,» بستر رودخانه به تدریج بالا می‌آید. به گونه‌ای که سطح جریان سیلابی از سطح زمین طبیعی اطراف بیش‌تر می‌گردد. طبعا حفاظت بستر و اراضی رودخانه با سیل بندهای خاکی (گوره‌ها) صورت می‌گیرد که به تدریج مرتفع‌تر ساخته می‌کند. و فرآیند بالا آمدن تدریجی بستر این مجرای جدید مجددا آغاز می‌گردد. مگر آن که با وسایل و پروژه‌های مهندسی امروزی مجددا رودخانه به محرای اصلی برگردانده شود. عمر یک محرا یا مسیر رودخانه از زمان شروع تا تغییر آن در مناطق دلتایی بین ۵۰ تا ۲۰۰ سال مشاهده شده است. ۵-۲-۳ پود ۹ گیاهی وجود پوشش گیاهی, با توجه به نقشی که در حفاظت و تثبیت دیواره و سواحل رودخانه می‌تواند ایفا کند. عامل موثری در بروز تغییرات ریخت‌شناسی رودخانه می‌باشد. کلینگمن و برادلی" (۱۹۷۶) اداره مهندسی ارتش آمریکا (۱۹۸۱)» گری ولیسر" (۱۹۸۲) ویترسن " (۱۹۸۶) تاثیرات مهم پوشش گیاهی را در حفاظت دیواره و سواحل رودخانه‌ها به ترتیب زیر گزارش نموده‌اند [۶۳ و ۴۱ و ۹۰ و ۵۰]: | - ۳۱۱۵۵۳۵ ۵00 ۳۳۵ 2 - 0۵۷ ۵06 ] 7۲ 3 0 -------- صفحهٔ بعد -------- فصل سوم- عوامل موثر بر ریخت‌سناسی رودخانه‌ها ۳۵ - از نظر مکانیکی: مکانیزم عمل ریشه‌ها باعث تحکیم خاکدانه‌ها و بهبود ساختمان خاک و افزایش مقاومت دیواره‌ها می‌گردد. ریشه‌ها باعث مسلح شدن بیولوژیکی خاک شده و تنش برشی خاک را از طریق مقاومت کششی ریشه‌ها تحمل کرده و مقاومت برشی خاک را افزایش می‌دهد. همجنین گیاهانء محافظ توده خاک روی شیب دیواره بوده و از ایحاد ترک و شکاف در دیواره‌های چسبنده ممانعت می‌کند. اندام بیرونی گیاه نقش مهمی در حفاظت دیواره در مقابل برخورد مواد جامد و شناورء یخ و اثر موج به عهده دارند. - از نظر هیدرولیکی: اندام بیرونی گیاه باعث افزایش زبری دیواره‌ها و کاهش سرعت و تنش برشی جریان می‌گردد. در واقع انرژی آب در محل دیواره‌ها با انعطاف پذیری پوشش گیاهی مستهلک می‌شود. مقاومت هیدرولیکی فوق سبب جذب و ته نشست مواد رسوبی معلق در کناره‌های رودخانه شده و باعث کنترل عرض و افزایش پایداری دیواره‌ها خواهد بود. - از نظر اجتماعی و زیست محیطی: ترکیبی از پوشش گیاهی علفی در حاشیه و حریم رودخانه, علاوه بر تأثیرات فوق حریم رودخانه را از تجاوزات زارعین و عملیات زراعی مصون داشته و از فرسایش سطحی ناشی از تردد دام می کاهد. ضمن آن که دارای مزیت‌های زیست محیطی متعددی نیز می‌باشد. ۶-۲-۳- زبری بستر مقاومت در مقابل جریان با همان زبری بستر در رودخانه‌ها به شکل‌های مختلف و اندازه مواد بستر بستگی دارد. این شکل‌ها عموما شکنج‌هاء تلماسه‌ها, پادتلماسه‌ها انواع نهشته‌های رسوبی " و همچنین پوشش‌های کف و کناره در رودخانه می‌باشد| ۴۲|. در رودخانه‌های ماسه‌ای, مقاومت در مقابل جریان تابعی از شکل مسطحه رودخانه» بده جریان و احتمال وقوع آن؛ شکل بستر و اندازه دانه‌بندی مواد بستر می‌باشد. البته باید در نظر داشت که نهشته های رسویی و شکل هندسی و محل تشکیل آنها نیز نقش موثری را در مقابل جریان در رودخانه‌های ماسه‌ای ایفا می‌نماید. در رودخانه‌هایی که مواد تشکیل دهنده بستر آنها درشت دانه باشد مقاومت در مقابل جریان بستگی زیادی به اندازه دانه‌بندی مواد تشکیل دهنده بستر و همچنین به فضای خالی بین مواد درشت دانه که با مواد ریزدانه پر شده‌اند. دارد. البته در این نوع رودخانه‌ها بده جریان و احتمال وقوع آن نیز موثر است. تغییرات زبری مانینگ در رودخانه‌های ماسه‌ای معمولا بین ۰/۰۱ تا ۰/۰۴ می‌باشد. مگر آن که رودخانه دارای ضریب خمیدگی بالا و یا پوشش گیاهی پایداری در کف و کناره رودخانه موجود باشد [۱۵]. در مورد رودخانه‌های شنی» سنگلاخی و قلوه سنگی لازم به یادآوری است که سیلاب‌های بزرگ ممکن است مواد ریزدانه را از سطح حوضه آبریز به داخل رودخانه حمل و این مواد در بستر رودخانه بر روی مواد درشت دانه بستر نشست کنند. لذا پوششی از مواد ریزدانه (ماسهء» رس و سیلت) بستر رودخانه را در بر می‌گیرد و باعث کاهش زبری بستر رودخانه می‌شود. دراین حالت رودخانه به طور موقت به لحاظ مقاومت در مقابل تشکیل و ایحاد شکل‌های مختلف بستر مانند رودخانه‌های ماسه‌ای رفتار می‌کند تا زمانی که سیلاب بعدی و بستر رودخانه را از رسوبات ریزدانه فوق بشوید. ۹ع[۳۱۵ - | 4 - 2 10 3 0 ۳۵۲ 4-۰ -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۶ راهنمای مطالعات ریخت‌تسناسی رودخانه‌ها ۷-۲-۳ زمین‌شناسی منطقه نوع تشکیلات و جنس بستر رودخانه از نظر خصوصیت و میزان فرسایش‌پذیری» روی درجه آزادی رودخانه در گسترش عرضی و عمقی آن اثر می‌گذارد. وجود گسل در امتداد طولی یا عرضی رودخانه» می‌تواند راستای رودخانه را تحت کنترل در آورد. عوامل تکتونیکی و تغییراتی که در داخل پوسته زمین رخ می‌دهد و اثر آن به صورت کوه‌زایی یا دره زایی در سطح ظاهر می‌گردد. گرچه سرعت آن بسیار کم است ولی در دوره زمانی طولانی روی شیب رودخانه موثر است. شرایط زمین‌شناسی حوضه نیز از نظر فرسایش‌پذیری و نفودپذیری تشکیلات روی عامل بده و رسوب اثر خواهد داشت. حرکات تکتونیکی و زمین‌لرزه‌ها موجب جابجایی لایه‌های بستر رودخانه گردیده و درنتیجه ممکن است در بخش هایی از مسیر رودخانه. تراز بستر بالاتر از تراز عمومی منطقه قرار گیرد. در حالتی که تراز بستر بالاتر از تراز عمومی منطقه قرار گیرد. در بازه‌های بالادست رسوب‌گذاری رخ می‌دهد و در حالتی که پایین تر از آن قرار گیرد. فرسایش و کف‌کنی به وقوع می پیوندد. نوع دره‌های محیط بر رودخانه در تعیین قدرت تطبیق ناشی از تغییرات ریخت‌شناسی رودخانه نقش مهمی دارد. رودخانه‌هایی که در دره‌های وسیع و پهن یا در دشت جریان دارند. جابجایی جانبی بستر آنها زیاد می‌باشدء در حالی که رودخانه‌های جاری در دره‌های باریک تنها قدرت جابجایی در محدوده بستر خود را دارند. ۸-۲-۳ اقدامات انسانی بسیاری از فعالیت‌های بشری باعت ایجاد تغییرات در رفتار رودخانه می‌شود. به طور مثال در اثر احداث سد توان حمل رسوب رودخانه در پایین‌دست سد افزایش یافته و موجب تشدید فرسایش در بستر رودخانه می‌گردد که به نوبه خود فرسایش‌های سطحی و توده‌ای کناره‌ها را نیز به همراه خواهد داشت. (شکل ۲-۳) یکی از محل‌هایی که به طور جدی در معرض فرسایش بستر قرار می‌گیردء پایین‌دست سدهای مخزنی می‌باشد.ء زیرا سدهای مخزنی مقدار قابل توجهی از رسوبات حمل شده توسط رودخانه را در مخزن خود تله‌اندازی می‌کند و درنتیجه آب تقریبا بدون رسوب از سد خارج خواهد شد. جریان آب خروجی از سد به دلیل قدرت حمل رسوب بالاء رسوبات خود را از بستر رودخانه (پایین سد) تامین و با حمل این رسوبات به پایین‌دست به تدریج بستر رودخانه گود خواهد شد. نت نرلز نعادل اولیه چشچشکی ۸ سججت تراز بابه شکل ۲-۲- جگونگی تغییرات رودخانه در بالادست و پایین‌دست محل سد ‎]٩[ به طور مثال اندازه گیری‌های انجام شده در پایین‌دست سد هور در آمریکا نشان می‌دهد که بین سال‌های ۱۹۳۵ تا ۱۹۵۱ تا فاصله ۱۴۷ کیلومتر پایین‌دست سد بستر رودخانه ۴/۳۰ متر پایین‌تر افتاده است [۱۵]. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل سوم- عوامل موثر بر ریخت‌تسناسی رودخانه‌ها ۳۷ فرسایش‌های سطحی در بستر خواهد شد. ایجاد استخرهای پرورش میگو و ماهی در اطراف رودخانه باعث اشباع شدن خاک و ایجاد تراوش جریان آب از استخر به طرف رودخانه و افزایش فشار منفذی شده و درنهایت فرسایش‌های توده‌ای کناره‌ها را به همراه دارد (شکل ۴[)۲۳-۲]. سبلح آت اولیه . سح آب ثاتونه ۰ ها ۰ مه شکل ۳-۳- جچگونگی بروز آثار برداشت مصالح رودخانه‌ای در بازه‌های بالادست و پایین‌دست [۴] به طورکلی هرگونه دخل و تصرف در بستر رودخانه اعم از اجرای طرح‌های حفاظتی موضعی کناره‌هاء احداث سازه‌هایی مانند پل در محل تقاطع با آن» عملیات عمرانی» توسعه شهری و روستایی و حتی گسترش اراضی کشاورزی در حاشیه رودخانه و به خصوص اجرای برنامه ها و طرح‌های توسعه منابع آب که منجر به احداث سدء بندء سر ریز و مانند آن می‌گردد.ء تغییراتی در رژیم جریان و رسوب و روند فرسایش و رسوب‌گذاری در طول رودخانه به همراه خواهد داشت. مجموعه این وقایع سبب تغییر در شیب» مقطع و گاهی تغییر الگو و شکل مسطحه رودخانه می‌شود. برای نمونه شکل (۴-۲) نشان می‌دهد که احداث جاده در حاشیه رودخانه موجب ریزش دیواره رودخانه گردیده است|٩]. اصلاح مسیر رودخانه در امتدادی مستقیم بدون توجه به عملیات حفاظتی موجب کف‌کنی و فرسایش کناره‌های رودخانه می‌گردد. به همین ترتیب اگر لایروبی موجب سیب زدن به پاشنه دیواره رودخانه شودء می‌تواند موجب تخریب توده‌ای آن گردد. تغییر شیب در بازه لایروبی شده نیز در بسیاری از شرایط فرسایش بستر و یا رسوب‌گذاری و توسعه پیچانرودی را فراهم می سازد. بدیهی است در -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۸ راهنمای مطالعات ریخت‌شسناسی رودخانه‌ها را سربار سطحی یس پا رواناب 2 ات سطح آپ ناشی از فر کش کردن سبللاب 1 س ۳ ۳+ و (0 0 اد مسق ی ۱ یج ۳ ۹ ۹۰ گ با ۰ ۰ را ی بلوگ ناشی از کناره سور دا مر ۹ ای 06 0ب مد مس ثرسایش درد مد شکل ۴-۳- انواع گسیختگی توده‌ای در کنار رودخانه ‎]٩[ -------- صفحهٔ بعد -------- فصل ۴ ردخت‌شناسی رو دخانه‌ها -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم- روند مطالعات ریخت‌نسناسی رودخانه‌ها )۴ ۱-۴- آمار و اطلاعات مورد نیاز استفاده از آمار و اطلاعات دقیق و کامل در انجام اموری که به برنامه‌ریزی و طراحی نیازمند است. از اهمیت خاصی برخوردار می‌باشد. در طرح‌های مهندسی, به خصوص در مطالعات طرح‌هایی که در ارتباط با پدیده‌های طبیعی بوده و طراحی آنها بر روش‌های تحلیلی و یا تجربی استوار می‌باشد. وجود آمار و اطلاعات کافی از جمله ضروریات اساسی تلقی می‌شود.ء به گونه‌ای که فقدان و یا حتی کمبود آمار و اطلاعات لازم مطالعه, اجرا یا بهره‌برداری از این گونه طرح‌ها را با مشکلات و مخاطرات جدی مواجه می سازد. در مطالعات و بررسی‌های ریخت‌شناسی که با یکی از عناصر پیچیده طبیعت به نام رودخانه سروکار دارد و عوامل و متغیرهای متعددی در رخدادها و پدیده‌های مرتبط با آن دخیل می‌باشند. دستیابی به آمار و اطلاعات ثبت شده اهمیت زیادی دارد. بدیهی است در ابتدای مطالعات» باید این عوامل تاثیر گذار را شناسایی و با توجه به میزان تاثیر هر یک در وقوع پدیده‌های طبیعی مرتبط آنها را اولویت بندی و بر حسب موردء حد و مرز اطلاعات مورد نیاز هر عامل را تعیین کرد. آمار و اطلاعات مورد نیاز انجام مطالعات ریخت‌شناسی در ادامه آورده شده است. ۱-۱-۴ آمار آبدهی و مشخصات ایستگاه‌های آب‌سنجی در اقدامات اولیه مطالعات ریخت‌شناسی لازمست ایستگاه‌های آب‌سنجی واقع در محدوده مورد مطالعه وسرشاخه‌های آن شناسایی و روی پلان و نقشه‌های موجود از مسیر رودخانه پیاده شود. در این مطالعات لاازمست دستگاه‌های آندازه‌گیری جریان رودخانه در ایستگاه‌های واقع در محدوده مورد مطالعه بررسی و در صورت لزوم این ایستگاه‌ها تجهیز و تکمیل شوند. علاوه بر آن پیشنهاد تاسیس ایستگاه‌های جدید آب‌سنجی بر روی رودخانه اصلی و سرشاخه‌های آن همراه با تعیین محل استقرار آنها و ارائه دستورالعمل نحوه برداشت نمونه‌ها و آزمایش‌های لازم در صورت لزوم ارائه شود. - گزارش‌های هیدرولوزی موجود و مرتبط با منطقه طرح - آمار و اطلاعات مربوط به بارش در طول فصول سال - آمار و اندازه‌گیری‌های انجام شده روزانه» ماهانه و متوسط سالانه آنها در زمینه بده جریان در دوره‌های زمانی طولانی‌تر و تغییرات سطح آب رودخانه در سال‌های گذشته و به ویژه در مواقع سیلابی در محدوده طرح ۲-۱-۴ آمار رسوب‌دهی و مشخصات ایستگاه‌های رسوب‌سنجی آگاهی از شرایط انتقال رسوب برای بررسی وضعیت ریخت‌شناسی رودخانه ضروری است. در این راستا با طبقه‌بندی انواع رسوبات به شرح زیر» وضعیت رسوبی رودخانه به طور منظم و به روش‌های مختلف بسته به سطح اطلاعات مورد نیاز و امکانات در دسترس اندازه گیری می‌شود|۱۳]. حرکت به‌صورت بار بستر 5 بار مواد بستر (انتقال یافته) بارکل حرکت به‌صورت بار معلق بار کل (سرچشمه) حرکت بار شسته به‌صورت معلق -------- صفحهٔ بعد -------- - بار مواد بستر: ۲ ۰.۰ ۳ - بار بستر : به رسوباتی که در سطح بستر رودخانه یا آبراهه به صورت پرش» غلتیدن و یا لغزش در حرکت هستند گفته می‌شود. ۴ , آن قسمت از بار معلق که اندازه آن کوچک‌تر از ذراتی است که در مواد بستر یافت و حالت تعلیق آَن دایمی‌تر می‌باشد. بده بار شسته در طول یک بازه تنها به درات قابل دسترس در سطح بستگی دارد و به ظرفیت انتقالی جریان وابسته - بده کل رسوب*: به مجموع کل بار معلق و بار بسترء بده (بار) کل رسوب گفته می‌شود. این ایستگاه‌ها نیز همانند ایستگاه‌های آب‌سنجی لازمست در محدوده مورد مطالعه و سرشاخه‌های آن شناسایی و روی پلان و نقشه‌های موجود از مسیر رودخانه پیاده شوند.ء همچنین باید دستگاه‌های نمونه‌برداری رسوب در محدوده مورد مطالعه بررسی و در صورت لزوم تجهیز و تکمیل شوند. علاوه بر آن پیشنهاد تاسیس ایستگاه‌های جدید رسوب سنجی بر روی شاخه اصلی و سرشاخه‌های آن همراه با تعیین محل استقرار آزها و ارائه دستورالعمل نحوه برداشت نمونه‌ها و آزمایش‌های لازم ارائه شود. ۳-۱-۴- آمار و اطلاعات مواد رسوبی تعیین دانه‌بندی مواد رسوبی در بازه‌های مختلف رودخانه از ملزومات برقراری رابطه تعادل رودخانه با سایر پارامترهای تعادلی نظیر بده جریان» شیب و بده رسوبی بوده و در شناسایی وضعیت موجود ریخت‌شناسی و پیش‌بینی شرایط آتی آن کمک شایانی می‌کند. در این راستا برنامه جمع‌آوری داده‌های پایه رسوب و دانه‌بندی آنها شامل موارد زیر می‌باشد[۶۳]. نمونه‌های رسوب معلق باید به تعدادکافی ودر دوره اندازه‌گیری مشخص تهیه و تحلیل شوند تا غلظت رسوبات به صورت تابعی از بده جریان و ترکیب اندازه ذرات برآورد گردند. همجنین نحوه انتخاب موقعیت نمونه‌ها نیز باید شاخص تغییرات ریخت‌شناسی رودخانه در اثر تغییرات مواد رسوبی معلق را نشان دهد. 40,] [11۵ع۱۷1۵1 ۵0ع - | 2 - 5۶06060 ],40 3 - [60 40 4 - ۷۷۵۵ ],40 6 )56۵1۳ لها10 - 5 -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم- روند مطالعات ریخت‌تسناسی رودخانه‌ها ۳۳ - نمونه‌های بار بستر نیز باید در تعداد و دوره اندازه‌گیری تهیه و تحلیل شوند تا غلظت آنها به صورت تابعی از بده جریان و نوع و اندازه ذرات جابجا شده برآورد گردند. در این بخش نیز موقعیت برداشت نمونه‌ها باید شاخص تغییرات ریخت‌شناسی رودخانه در اثر تغییرات مواد رسوبی باشد. - نمونه‌های مواد سطحی بستر (کف و کناره) برای تعیین دانه‌بندی و ترکیب مصالح بستر تهیه شوند. - حفاری گمانه‌های دستی نیز در بستر و کناره‌ها تا عمقی که مشخص کننده ضخامت مصالح آبرفتی و فاصله تا سنگ بستر و توزیع اندازه ذرات رسوبات لازم باشد» ضروری است. ۳-۱-۴ نفشه‌های توپوگرافی, عکس‌های هوایی و تصاویر ماهواره‌ای استفاده از نقشه‌ها و عکس‌های هوایی کاربرد وسیعی در مطالعات ریخت‌شناسی رودخانه و بررسی وضعیت تاریخی تغییرات و جابجایی آن» الگوی کلی و ابعاد رودخانه. عوامل محدود کننده توپوگرافی و زمین‌شناسی» وضعیت دیواره‌های رودخانه» تشخیص بازه‌های فرسایشی» نوع اراضی ساحلی و نحوه بهره‌برداری از آنها و موقعیت تاسیسات واقع در رودخانه دارد [۸۲ و۶۳]. در این راستا نقشه‌های توپوگرافی بزرگ مقیاس نظیر نقشه‌های ۱۲۵۰۰۰ یا ۱:۵۰۰۰۰ برای شناسایی منطقه طرح و شرایط کلی رودخانه و نقشه‌های کوچک مقیاس ۱:۱۰۰۰ یا ۱:۲۰۰۰ برای مطالعه خاص و جزییات بازه‌های رودخانه مورد استفاده قرار می گیرند[ ۶۴۹ ۸۲]. با استفاده از عکس‌های هوایی تغبیرات زمینی به طور مناسب‌تری در مقایسه با نقشه‌های زمینی قابل تشخیص می‌باشدء چرا که اگر امکان تهیه ۲ سری نقشه زمینی در هر ۵۰ سال باشد. می‌توان عکس‌های هوایی را با هزینه و زمان کم‌تر و تناوب بیش‌تری (مثلا هر ۵ سال یکبار) تهیه نمود که از این طریق می‌توان تاثیر عوامل مختلف را بر رفتار رودخانه بررسی کرد. [۸۲]: حداکثر مقیاس عکس‌های هوایی جهت انجام مطالعات ریخت‌شناسی ۱:۲۰۰۰۰ می‌باشد|۷۵| همچنین به منظور بررسی تغییرات تاریخی رودخانه نقشه‌ها و عکس‌های هوایی سنوات گذشته به یک مقیاس (ترجیحا ۱:۱۰۰۰۰) برای مقایسه تبدیل می‌شوند|۲۹|. در سال‌های اخیر تصاویر ماهواره‌ای با مقیاس‌های ۵:۱,۰۰۰,۰۰۰ ۵۱:۵۰۰,۰۰۰ ۱:۲۵۰,۰۰۰و ۱:۱۰:۰۰ که در زمان‌های در برخی مناطق به واسطه محدودیت دسترسی به تصاویر ماهواره‌ای یا عکس‌های هوایی» می‌توان از تطبیق و مقایسه تصاویر ماهواره‌ای و عکس‌های هوایی با فاصله زمانی مختلف» تغییرات عرضی و طولی رودخانه را بررسی کرد. ۵-۱-۴ اطلاعات زمین‌سناسی و زمین ریخت‌شناسی اطلاعات زمین‌شناسی و زمین ریخت‌شناسی از مطالعات پایه ضروری برای مطالعات ریخت‌شناسی رودخانه می‌باشد. در این خصوص اطلاعات زیر باید برای تجزیه و تحلیل‌های مربوط به تاثیر عوامل زمین‌شناسی و زمین ریخت‌شناسی بر وضعیت موجود و آتی ریخت‌شناسی رودخانه به شرح زیر جمع‌آوری گردد[٩]. - اطلاعات مربوط به تشکیلات سطحی زمین‌شناسی منطقه و به خصوص بستر و کناره‌های رودخانه در محدوده مورد مطالعه از نقطه نظر میزان حساسیت آنها به فرسایش» لغزش و ریزش -------- صفحهٔ بعد -------- ۴۳۴ راهنمای مطالعات ریخت‌سناسی رودخانه‌ها - اطلاعات مربوط به خصوصیات درزها و شکاف‌هاء گسل‌ها و دیگر عوارض زمین‌شناسی, همچنین در مورد گسل‌ها باید - اطلاعات مربوط به خصوصیات زمین‌شناسی آبخوان‌های زیرزمینی محدوده طرح نظیر تشکیلات آهکی» کارستی و با آبرفتی و نیز موقعیت. عمق و دامنه گسترش هر یک از این تشکیلات. این سازندها علاوه بر آن‌که ممکن است به دلیل سستی بر پایداری کناره‌های رودخانه تاثیرگذار باشند. به دلیل قدرت ذخیره آب‌های زیرزمینی در خود ممکن است پایدار ی سازه‌ها را با مشکلاتی مواجه نمایند. - اطلاعات مربوط به نوع و شکل عوارض سطحی زمین و موقعیت این عوارض از نقطه نظر آثار آنها بر ریخت‌شناسی رودخانه در محدوده مورد مطالعه - نقشه‌های زمین‌شناسی و زمین ریخت‌شناسی منطقه طرح در مقیاس ۱:۱۰۰۰۰۰ و در صورت عدم وجود در مقیاس بت ۵۸ ۱۵ ۶-۱-۴ اطلاعات فیزیوگرافی رودخانه و مشخصات هندسی مسیر اطلاعات حاصل از مطالعات فیزیوگرافی و مشخصات هندسی مسیر در بخش‌هایی مانند مطالعات هیدرولوژی و هیدرولیک نیز در مطالعات ریخت‌شناسی به منظور تحلیل پدیده‌های ریخت‌شناسی و برقراری ارتباط بین عوامل مختلف کاربرد دارد. به طور مثال میزان شیب در بازه‌های مختلف رودخانه به برقراری ارتباط آن با عواملی مانند بده دانه‌بندی و بده رسوب و در ادامه تحلیل وضعیت ریخت‌شناسی موثر است. به همین شکل مشخصات هندسی مانند عرض رودخانه در مقاطع مختلف و مشخصات هندسی خم‌ها و پیچاب‌ها و استخراج زاویه مرکزی و میزان ضریب پیچشی (نسبت پیچشی) آن در تحلیل پایداری و پیش‌بینی شرایط آتی رودخانه در بازه‌های مورد نظر کمک شایانی می‌کند. در این راستا اطلاعات زیر در این بخش از مطالعات ضروری می‌باشد. - کسب اطلاع از محدوده حوضه آبریز رودخانه» سرچشمه‌های آن و سرشاخه‌های فرعی و اصلی آن - بررسی راه‌های دسترسی به مناطق مختلف مسیر رودخانه و همچنین سایر مناطق مرتبط با طرح - محاسبه و مشخص کردن پارامترهای فیزیوگرافی (نظیر وسعت. شیب و ارتفاع حوضه آبریز) - محاسبه مشخصات هندسی مسیر رودخانه نظیر عرض رودخانه در مقاطع مختلف, شعاع خم‌ها و در ادامه محاسبه شعاع نسبی (نسبت شعاع به عرض) تعیین زاویه مرکزی خم و ضریب پیچشی پیچاب‌ها ۷-۱-۴ اطلاعات حاصل از بازدیدها و مطالعاتن صحرایی انجام بازدیدهای صحرایی از بازه‌های مختلف رودخانه در محدوده مورد نظر برای مطالعات ریخت‌شناسی, اطلاعات فیزیکی و پایه‌ای مفیدی را فراهم می‌کند. بازدیدها و مشاهدات صحرایی» ضعف مطالعات ناشی از انجام کار صرفا دفتری را جبران می‌کند و یک نگرش معقول, منطقی و واقعی به طراح می‌دهد. اطلاعات به دست آمده از بازدیدهای صحرایی شامل پیکربندی مسیر رودخانه (شکل پلان» مشخصات مقاطع عرضی و شیب رودخانه, مواد و مصالح بستر و کناره‌هاء بده جریان» خصوصیات رسوب» کیفیت آب. نحوه بهره‌برداری از منابع رودخانه‌ای» کاربری اراضی حاشیه رودخانه‌هاء وضعیت فرسایش و رسوب‌گذاری در مسیر رودخانه. سازه‌های موجود در مسیر رودخانه و وضعیت زمین‌شناسی عمومی مسیر رودخانه می‌باشد. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم- روند مطالعات ریخت‌سناسی رودخانه‌ها ۵ به طور کلی در مطالعات ریخت‌شناسی رودخانه بازدیدهای صحرایی با اهداف عمده زیر انجام می‌گیرد:[ ‎]٩ - پیمایش و بررسی بازه‌ها و یا نقاط فرسایش‌پذیر و تهیه کروکی از وضعیت موجود رودخانه - پیمایش و بررسی سازه‌ها و تاسیسات اطراف و داخل رودخانه و تاثیر آنها بر ریخت‌شناسی رودخانه نظیر پل‌هاء دیواره‌های سیل بندء خاکریزهاء آبشکن‌هاء سدها و بندهای انحراف آب - شناسایی مناطق مختلف برداشت مصالح رودخانه‌ای - پیمایش و تعیین ویژگی‌های زمین‌شناسی عمومی مسیر رودخانه نتایج و اطلاعات به دست آمده از بازدیدهای صحرایی می‌تواند به عنوان اطلاعات اولیه در مطالعات مربوط به ریخت‌شناسی رودخانه استفاده شود. ۲-۴- مطالعات مورد نیاز ۱-۲-۴ مطالعات هیدرولوزی برای شناخت خصوصیات ریخت‌شناسی رودخانه آگاهی از ویژگی‌های هیدرولوژی حوضه آبریز مربوط به آن ضروری است. وقوع سیلاب‌هاء تداوم دوره‌های ترسالی و خشکسالی» تغییرات فصلی و روزانه بده جریان از جمله عوامل تاثیرگذار در شکل‌گیری مشخصه‌های هندسی مسیرء جابجایی‌های عرضی و طولی» تشکیل میانبرها و سایر پدیده‌های ریخت‌شناسی در رودخانه‌ها تلقی می‌شود [۸۱۸۳]. در مواردی تغییر روند آبدهی رودخانه ناشی از احداث سازه‌های کنترل جریان نظیر سدهاء بندها و تاسیسات برداشت آب» خصوصیات ریخت‌شناسی رودخانه‌ها را تحت تاثیر خود قرار می‌دهد. در این خصوص وقوع کف‌کنی در پایین‌دست سدهای مخزنی و رسوب‌گذاری در بازه‌های بالادست که حاصل مهار جریان‌های عادی و سیلابی در مخزن سد و برقراری جریان تنظیمی می‌باشد. از نمونه‌های بارز تاثیرگذار در رفتار ریخت‌شناسی رودخانه‌ها می‌باشد. در زیر جزییات بیش‌تری از تعامل هیدرولوژی و ریخت‌شناسی ارائه شده است. ۱-۱-۲-۴ تعیین رژیم جریان رژیم جریان یا رژیم هیدرولوژیک" معرف تغییرات بده جریان در یک دوره زمانی معین می‌باشد. تغییرات جریان سالانه از جمله شاخص‌های متداول برای تعیین رژیم جریان رودخانه بوده و اصطلاحا آبنمود جریان سالانه ۲ نامیده می‌شود [۵۵]. در شکل (۱-۴) سه نمونه از رژیم جریان سالانه متفاوت برای رودخانه‌های مختلف نشان داده شده است. بررسی شکل (۱-۴) تفاوت آشکار رودخانه‌ها را از نظر رژیم آبدهی و توزیع زمانی جریان به خوبی آشکار می سازد. به عنوان مثال در رودخانه ۸ تداوم جریان‌های سیلابی در مقایسه با رودخانه 3 بسیار کوتاه بوده و این رودخانه در بعضی ماه‌های سال عملا دوره خشکی را تجربه می‌کند. از طرفی رودخانه لح را می‌توان حالت میانه دو رودخانه ۸ و3 تلقی نمود. بدیهی است هر یک از آبنمودهای مزبور تاثیر خود را بر خصوصیات ریخت‌شناسی رودخانه اعمال می‌نماید. از دیدگاه ریخت‌شناسی در رودخانه ۸ فرآیندهای ریخت‌شناسی عملا به زمان وقوع سیلاب‌ها محدود می‌گردد. به 6 ۲1۷۵01021 -| ۲1۷۵۲۵2۵ ۸۵۷۵۱ -2 -------- صفحهٔ بعد -------- است پس از فروکش سیلاب‌ها با توجه به کاهش محسوس ابدهی و تقلیل پتانسیل انتقال رسوب» ساز و کارهای ریخت‌شناسی نیز عملا جریان‌های سیلابی و برقراری رژیم ای دایمی دوره فعالیت برای پدیده‌های ریخت‌شناسی نیز در مقایسه با رودخانه ۸ به طور مواردی نیز وقوع سیلاب‌های بزرگ می‌تواند منجر به تغییرات عمده‌ای در مشخصه‌های ریخت‌شناسی رودخانه شود. برای رودخانه ۵ نوسان آپدهی و دامنه سبلاب‌ها در مقایسه با رودخانه‌های ۸ و 5۱ کم‌تر بوده و دارای رزیم جریان متعادلی است. به پیروی از رزیم ی یس ۰ :۱ ۹ ۰ ۰ 5 ۰ ۰ مه ۱ ع ۷ ۳ و 3 قابل انتظار است در رودخانه نج پیش‌بینی نمی‌شود. استفاده از منحنی دوام جریان روش متداول دیگری برای معرفی رژیم جریان (الف) دارای رژیم جریان یکنواخت و منظم‌تری در مقایسه با رژیم آبدهی غیریکنواخت رودخانه (ب) می‌باشد. همانطوری که در فوق, نیز ریخت‌شناسی غیر منظم با توجه به رژیم آبدهی غیر یکنواخت آن وجود دارد. 2000 1000 تست | - ۳10۷ 1۳۵110 ))6 -------- صفحهٔ بعد -------- رودخاقه (پ) ْ احتمال مساوی یا بیش تر بودن جویان ( به در صد) شکل ۲-۴- مقایسه منحنی‌های دوام جریان (رژیم جریان) برای دو رودخانه متفاوت [۵۵ و ۳۲] ۲-۱-۲-۴ بررسی خصوصیات سیلاب‌ها با دوره برگست های مختلف نقش سیلاب در تغییرات ریخت‌شناسی رودخانه‌ها در خور توجه است. سیلاب‌ها دارای انرژی جنبشی زیادی بوده و با جابجایی حجم قابل توجهی از آب و رسوب تاثیر خود را بر ویژگی‌های ریخت‌شناسی رودخانه اعمال می نمایند[ ۴۲]. وقوع سیلاب اغلب منجر به بروز کف‌کنی‌ها و یا رسوب‌گذاری‌های ممتد و متناوب در بازه‌های مختلف از مسیر رودخانه می‌شود. از این رو در مطالعات ریخت‌شناسی لازم است کمیت و تداوم سیلاب‌ها مورد بررسی قرار گیرد. مقدار سیلاب به پیروی از دوره بازگشت" تغییر می‌کند و بنابراین در فرآیند مطالعات ریخت‌شناسی لازم است با توجه به اهداف مورد نظر دوره بازگشت سیلاب مشخص شود. در تحلیل سیلاب‌ها معمولا سری آماری موجود از ایستگاه‌های آب‌سنجی حاصل و با استفاده از روش احتمالاتی متداول بررسی می‌شود. از جمله روش‌های مناسب برای تعیین دوره بازگشت سیلاب‌ها روش گامبل" و روش پیرسون" ]1[ را می‌توان نام برد. جزییات بیش‌تر در خصوص مبانی تئوری و معادلات مختلف توزیع‌های آماری را می‌توان در منابعی نظیر [۵۵] و[۹۳] جستجو نمود. چاو" برای تعیین مقدار سیلاب استفاده از رابطه زیر را پیشنهاد نموده است[۹۳]. این رابطه مبنای تعیین مقادیر سیلاب‌ها با دوره بازگشت‌های مختلف (۱-۴) 5 + ری 0 که در این رابطه: ۷ : بده سیلاب حداکثر نظیر دوره بازگشت مورد نظر (متر مکعب بر ثانیه) 0 بده میانگین سیلاب‌های حداکثر لحظه‌ای سالانه مشاهده شده (متر مکعب بر ثانیه) 1111 [| - 10۳۳۵۱۵۴ 116۷۵1 2 - 06| 3 - ۳۵۵۳۹۵ 1۷۵6 ]][ 4 - ۷۷۵ 11 ۷۷ -------- صفحهٔ بعد -------- 8 انحراف معیار نظیر سری آماری سالانه سیلاب‌ها در شکل (۳-۴) نمونه‌ای از توزیع فراوانی سیلاب حداکتر لحظه‌ای سالانه از روش گامبل نشان داده شده است. مطابق نمودار در مطالعات ریخت‌شناسی لازم است علاوه بر مقدار سیلاب» به شکل آبنمود جریان و مدت دوام سیل نیز توجه شود. روش‌های مختلفی برای تعیین شکل آبنمود سیلاب وجود دارد. مناسب‌ترین و9 مطمئن ترین روش ثبت تغییرات آبدهی رودخانه در ایستگاه‌های آب‌سنحی می‌باشدء شکل (۴-۴) نمونه‌ای از ثبت سیلاب را در یک ایستگاه آب‌سنحی به نمایش می‌گذارد. در این شکل همچنین نمودار بارندگی هم‌زمان نیز نشان داده شده است. ۳-۱-۲-۴- بررسی دوره‌های خشکسالی و ترسالی نظام آبدهی در رودخانه‌ها ثابت نبوده و در سال‌های مختلف مقدار بده جریان تغییر می‌کند. بدیهمی است چنین تغییرات متوالی بر خصوصیات ریخت‌شناسی رودخانه تاثیر مستقیم دارد. با تغییر بده جریان در سال‌های مختلف, آورد رسوب رودخانه نیز دچار نوسان می‌شود. در دوره ترسالی بده جریان به تدریج افزایش یافته و مقدار حداکثر خود را در پر آب‌ترین سال تجربه می‌کند. در دوره نمودار توزیع احتمال گامبل 4 مقدار مشاهده شده 0 100 50 25 10 5 2 1.5 ( سال) دوره بر گشست شکل ۲-۴-نمونه‌ای از منحنی توزیع فراوانی سیلاب حداکثر سالیانه به روش گامبل [۹۳]. -------- صفحهٔ بعد -------- ۱ 00 0۳2111 0 تکوم برد ان ابنمود سیلاب ٍ 1 ٍ ٍ 1 ۳ ی 58 0 8 26 24 22 20 18 16 14 12 1۵ 8 6 4 2 0 ( دوز )] شکل ۴-۴ -نمایش آبنمود سیلاب‌های ثبت شده در یک ایستگاه آب‌سنجی [۵۶]. برای تعیین کمیت جریان در دوره‌های خشکسالی و ترسالی منحنی فراوانی آنها با استفاده از توزیع های آماری ترسیم می‌گردد. ِ 10.000 اروزه 8000 ۱ 6000 ِ 4000 ۷اروزه یک ۱ ۲ 2000 1 ۰ "روزه ٍ ٍ زِ ۱ ٍ 1000 .۰ سس | ۹۰ ‌ شا ی ْ ْ ِ 30 200 سال دوره با زگنست 100 0 50 30 20 10 355 2 1.5 1 1.01 شکل ۵-۴- نمونه‌ای از سری منحنی‌های دوره پر آبی با تداوم ۱ تا ۹۰ روزه ‎]٩۳[ -------- صفحهٔ بعد -------- 50 1۵0 0 4100 شکل ۶-۴- نمونه‌ای از منحنی‌های فراوانی نظیر جریان های کم آبی ۱ تا ۳۶۵ روزه ‎]٩۳( ۴-۱-۲-۴- تعیین بده غالب! بده غالب از جمله شاخص‌های هیدرولوژی در مطالعات ریخت‌شناسی رودخانه‌ها می‌باشد. طبق تعریف بده غالب مقدار آبدهی ثابت فرضی است که تغییرات بلند مدت رفتار رودخانه را می‌توان براساس آن پیش‌بینی نمود [۴۷]. در فرهنگ مهندسی رودخانه نیز بده غالب به صورت زیر تعریف شده است|۲۰]. در بعضی از منابع مقدار بده غالب را معادل با بده متوسط سالانه» سیلاب با دوره بازگشت ۲ سال و گاهی بده لبریز توصیه کرده‌اند. [۷۰ با تحلیل سیلاب‌ها و تعیین دوره بازگشت آنها می‌توان مقدار بده غالب را مشخص نمود. در جریان‌های تنظیمی در پایین‌دست سدها بده غالب عموما به آبدهی متوسط سالانه نزدیک‌تر است. دلیل این امر استهلاک سیلاب‌های با دوره بازگشت ۲ سال و کم‌تر توسط مخزن سد و رها سازی آب کنترل شده با آبدهی نسبتا ثابت است[۷۰]. بدیهی است چنین تغییراتی در رژیم آبدهی رودخانه تاثیر زیادی بر خصوصیات ریخت‌شناسی داشته و نقش بده غالب را در فرآیندهای ریخت‌شناسی آشکار می‌نماید. ۲-۲-۴- مطالعات هیدرولیک جریان آب (نیمرخ طولی) و تنش برشی جریان تعیین می‌گردد. مطالعات هیدرولیک جریان و نقش اساسی آن در مطالعات ریخت‌شناسی می‌توان به موارد زیر اشاره کرد. - نسبت عرض به عمق, از مهم‌ترین عوامل ریخت‌شناسی است که برای تعیین آن باید از نتایج هیدرولیک (محاسبه عمق) بهره جست. - جهت تقسیم‌یندی رودخانه‌هاء طبقه‌بندی و پیش‌بینی روند تغییرات آنها در برخی روش‌ها از مشخصات هیدرولیکی [| - 1001۵۲۱ 06 -------- صفحهٔ بعد -------- برای نمونه می‌توان به تقسیم‌بندی ارائه شده توسط راسگن" اشاره کرد که یکی از مهم‌ترین معیارهای طبقه‌بندی در این روش» شاخص گود افتادگی بستر" است که عبارتست از نسبت عرض ناحیه سیلاب‌گیر (عرض رودخانه در ارتفاعی معادل دو برابر حداکثر عمق جریان در بده لبریز) به عرض سطح آزاد آب در بده لبریز رودخانه" (۷۱]. - جهت تخمین فرسایش‌پذیری یا رسوب‌گذاری بازه‌ها و تعیین بازه‌های پایدار و ناپایداره عامل تنش برشی که از مطالسات هیدرولیک به دست می‌آید. نقشی بسیار مهم دارد. از جمله اطلاعات مقدماتی و ضروری در مطالعات هیدرولیک., ساخت مدل و محاسبات هیدرولیکی لازم هندسه رودخانه است که این محدود می‌شود (به طور متوسط ۰/۳۳ میلی‌متر). بر این اساس اگر تهیه نقشه‌ای با حداکثر ۵ متر خطا در طبیعت مورد نظر باشد.ء مقیاس ۰.۳۳ نقشه‌ها باید حداقل برابر ۰ باشد. از سوی دیگر زمانی که اطلاعات خیلی جزیی روی نقشه‌ها قرار داده شود نقشه بسیار شلوغ شده و خواندن اطلاعات از روی آن مشکل می‌شود لذا استفاده از مقیاس بزرگ‌ترء مناسب‌تر خواهد بود (در این‌جا ۰۰۰۰ ۱/۱( |۳۶ در حالت کلی می‌توان مقیاس مورد نیاز نقشه‌ها را به سه دسته تقسیم کرد. - بازه‌هایی به طول ۱۰ تا ۲۰ کیلومتر (یا بیش‌تر): مقیاس ۱/۵۰۰۰۰ - ویژگی‌های کلی مجرای رودخانه و تاثیر طرح‌های ساماندهی بر آن: مقیاس ۱/۲۰۰۰ تا ۱/۱۰۰۰۰ - شبیه‌سازی کامل جریان و مدل کردن سازه‌های طولی و عرضی نظیر پل‌هاء موقعیت‌های برداشت آب از رودخانه و به طور کلی پیش‌بینی تاثیر طرح‌های ساماندهی و سازه‌های احدات شده در مسیر رودخانه به ویژه در نواحی شهری: مقیاس ۰ تا ۶۵۱۱/۱۰۰۰]. مقاطع عرضی بستگی به تغییرات شکل مقطع در طول رودخانه و دقت مورد نیاز در مطالعات دارد. در هر صورت تعداد مقاطع باید به اندازه‌ای باشد که تغییرات شدید در شکل مقطع را در نظر بگیرد. برای کارهای رودخانه‌ای, فاصله مقاطع عرضی از ۵۰ متر تا بیش از یک کیلومتر متناسب با هدف طرح ودقت مورد نیاز و میزان تغییرات رودخانه در نظر گرفته می‌شود. در هنگام برداشت مقاطع عرضی علاوه بر مقطع اصلی؛ سیلابدشت موجود در طرفین رودخانه نیز به اندازه کافی برداشت شود. برای مدل‌سازی هیدرولیک رودخانه ابتدا کلیه اطلاعات هیدرولوژیکی و هندسی رودخانه جمع‌آوری می‌گردد و در صورت عدم وجود اطلاعات هندسی مناسب از رودخانه» دستور العمل نحوه برداشت مقاطع عرضی و موقعیت آزبا یه می‌گردد. برای تمه دستورالعمل نقشه‌برداری» ابتدا از بازه‌های مختلف رودخانه و سازه‌های تقاطعی آن بازدید به عمل آمده و براساس شرایط موجود. | 0 2 - 11۳۵۵۳۱۱۱۵ 0 3 - ۵۳۱۱ 6 -------- صفحهٔ بعد -------- ۳-۳-۳-۳ تعیین ضریب زبری بستر رودخانه در طول بازه‌های مختلف مقاومت در مقابل جریان در ضریب زبری‌های مختلف نظیر زبری مانینگ ء شزی" و دارسی - وایسباغ " بیان می‌گردد. ضریب زبری مانینگ بیش‌تر در ارتباط با رودخانه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ضریب تعریفی از مقاومت ناشی از زبری» هندسه جداره‌های رودخانه و مصالح آن را در مقابل مشخصات جریان ارائه می‌دهد. ضریب زبری از مهم‌ترین عوامل موثر برای تعیین بده, سرعت و عمق جریان و همچنین واسنجی " مدل‌های ریاضی است. این عامل بستگی مستقیم به شرایط هیدرولیک, دانه‌بندی مواد بستر» شکل مسیرء وضعیت پوشش گیاهی و سایر عوامل مصنوعی و طبیعی موجود در مسیر رودخانه و سیلابدشت دارد. برای یک رودخانه ممکن است محدوده وسیعی از تغییرات درضریب زبری وجود داشته باشد. محدوده‌ها باید با استفاده از بازدید و قضاوت مهندسی تیپ‌بندی شوند و بر اساس شرایط تقریبا یکسان بازه‌هاء ضریب زبری برآورد گردد. تعیین ضریب زبری معمولا بر اساس بازدیدهای محلی» اندازه‌گیری صحرایی, قضاوت مهندسی, استفاده از جداول راهنما و روابط تجربی امکان‌پذیر است. لازم به دکر است که در ارتباط با استفاده از هر یک از این روش‌هاء نکات زیر باید به دقت مورد توجه قرار گیرد. - اثر سیلابدشت در شرایط سیلابی بسیار تعیین کننده است و حتما باید در تعیین ضریب زبری مورد بررسی دقیق قرار گیرد و در محاسبات ملحوظ گردد. ضریب زبری برای بستر اصلی و سیلابدشت به تفکیک باید تعیین و منظور شود. - دانه‌بندی مواد بستر رودخانه و سیلابدشت در اغلب روابط ارائه شده تاثیر مستقیم دارد و لذا لازم است تا در بررسی‌های صحرایی, مسیر مورد مطالعه به شکل مناسبی به بازه‌های مختلف تقسیم شود و با نمونه‌برداری از مواد بستر در بازه‌های مختلف. نسبت به تهیه منحنی دانه‌بندی آزها اقدام شود. - اکثر روابط ارائه شده توسط محققان» مربوط به ضریب زبری مانینگ است ولی ضریب زبری شزی نیز در مطالعات هیدرولیک رودخانه کاربرد وسیعی دارد. برای تعیین ضریب شزی» علاوه بر روابط مستقیمی که در منابع مربوط ارائه شده ۱ 1۹ 6 ۰ )۲-۴( 1 - در رودخانه‌های با بستر ماسه‌ای, شکل بستر به مقدار زیادی برضریب زبری 11 تاثیر می‌گذارد و بهتر است به جای ضریب زبری مانینگ. از روش انیشتن- بارباروسا برای تعیین ضریب زبری رودخانه استفاده شود [۱۳]: در ادامه کاربردی‌ترین روش‌های تخمین ضریب زبری بیان می‌گردد: | - ۱] ۶ 1 2-067۷ 1 3 - 12۳0-۷۷۵1۵ 4٩4-0 -------- صفحهٔ بعد -------- فقصل چهارم- روند مطالعات ریخت‌تسناسی رودخانه‌ها 2۳ الف- استفاده از روش‌های تجربی - چاو برای تخمین مقادیر ۵ بر اساس مشاهدات و وضعیت های مختلف پوشش گیاهی و شکل مقطع رودخانه جدولی را ارائه داد. این جدول مقادیر حداقل, متوسط و حداکثر 3 را که از مشاهدات و تجربیات ایشان به دست آمده است. نشان می‌دهد. - روش دیگرء مقایسه وضعیت و شرایط رودخانه تحت مطالعه با رودخانه‌های دیگر می‌باشد که در مراجع مختلف با نمایش تصویری از رودخانه» مقدار ضریب زبری آن ارائه شده است. یکی از کاربردی‌ترین روش‌هاء روش کاون " است که در آن مبنای محاسبه ضریب زبری» رابطه زیر است: (110+11+112+13+1)-11 که در این رابطه 10 یک ضریب پایه است که بر اساس اندازه ذرات بستر مشخص می‌شود.ضرایب 43۱ د4 :۵ 1۶ وا به ترتیب دربرگیرنده اثرهای نامنظمی و چگونگی تغییرات سطح مقطعء وجود موانع در مسیر جریان» پوشش گیاهی و درجه مارپیچی بودن مسیر است. این روش تکامل یافته روش چاو می‌باشد. لازم به ذکر است که این روش فقط برای برآورد ضریب زیری مربوط به مقطع اصلی جریان به کار می‌رود و جهت تخمین ضریب زبری سیلابدشت باید از روش‌های دیگر (نظیر جدول چاو) استفاده کرد |۳۴ - روش‌های تجربی دیگر مربوط به انجام کارهای آزمایشگاهی است که در آنها رابطه « براساس دانه‌بندی رسوبات به دست آمده است. این روابط فقط به عنوان مقدار پایه برای 1 در رودخانه به کار می رود. جدول (۱-۴) نمونه‌هایی از این روابط را نشان می‌دهد. همان طور که مشاهده می‌شود در روش‌های آزمایشگاهی, پوشش گیاهی» نامنظمی آبراهه» عمق و راستای آبراهه در نظر گرفته نشده است. ب- استفاده از روش تصویری برای تعیین ضریب زبری با استفاده از مقادیر عوامل هندسی و هیدرولیکی مجرا و بده نظیر» روشی موسوم به روش تصویری توسط بارنز" ارائه شده است. در این روش, ضرایب مقاومت با استفاده از مقادیر بده جریان» نیمرخ طولی سطح آب و مشخصات بازه مورد نظر برآورد می‌شود. در هر باز» مشخصات هندسی و هیدرولیکی بیش از ۲ مقطع باید اندازه‌گیری شود |1۲۸۱ جدول ۱-۴ - روابط تجربی جهت برآورد ضریب زبری مانینگ بر اساس دانه‌بندی[۳۸] ۱-۷ 20 5 -3 -------- صفحهٔ بعد -------- 2۴ راهنمای مطالعات ریخت‌سناسی رودخانه‌ها ادامه جدول ۱-۴ - روابط تجربی جهت برآورد ضریب زبری مانینگ بر اساس دانه‌بندی[۳۸] ج- استفاده از مقادیر اندازه‌گیری شده سرعت از لحاظ تئوریک. با توجه به آن‌ که سرعت مقطع به زبری محیط بستگی دارده ضریب مقاومت جریان را می‌توان از طریق اندازه گیری‌های سرعت تخمین زد. در مورد مجاری عریض با بستر کاملا زبر که دارای توزیع لگاریتمی سرعت در امتداد قائم باشند. ضریب زبری مانینگ با استفاده از رابطه زیر برآورد می‌شود [۳۸|. 1 6 (۴-۴) ی 0 که در این رابطه 0] میانگین عمق جریان و ۲ نسبت سرعت جریان در عمق ۰/۲ به سرعت جریان در عمق ۰/۸ از سطح آب می‌باشد. در مطالعات هیدرولیک, معمولا داده‌های آندازه گیری شده نظیر سرعت جریان وجود ندارد و یا در مورد بعضی داده‌ها نظیر بده جریان» در نقاط محدودی وجود دارد لا می‌توان گفت بهترین روش جهت تخمین ضریب زبری» استفاده از روش‌های تجربی است. در بین روش‌های تجربیء روش‌هایی مانند روش کاون با توجه به ملحوظ نمودن عوامل فراوان موثر بر ضریب زبری, دارای دقت بهتری هستند |[۲۸]. ۳-۲-۲-۴ کاربرد مدل‌های ریاضی مناسب جهت تحلیل رفتار هیدرولیک جریان نرم افزارهای کامپیوتری ابزار مناسبء دقیق و سریع برای انجام محاسبات هیدرولیک رودخانه با به کارگیری روابط و معادلات و محدودیت‌های آن می‌باشند. با توجه به پیشرفت روزافزون تکنولوژی کامپیوتر و نظر به قابلیت‌های بالا و سرعت زیاد آن» در چند ساله اخیر استفاده از کامپیوتر برای تجزیه و تحلیل مسایل مختلف, توسعه فراوانی یافته است. علم هیدرولیک نیز از این امر مستننی نبوده و طی سال‌های اخیر نرم‌افزارهای زیادی جهت تجزیه و تحلیل, شبیه‌سازی, طراحی» مدیریت و کنترل سیلاب در رودخانه‌ها تهیه و تنظیم گردیده‌اند. برخی از این نرم‌افزارها قادرند مسایل مختلفی از جمله عواملی مربوط به حوضه آبریزء سازه‌های قرار گرفته در مسیر جریان, مسایل مربوط به ریخت‌شناسی و.. را شبیه‌سازی نمایند. نکته قابل تامل در این نرم‌افزارهای کامپیوتری این است که هر کدام از آنها بر فرضیات خاصی استوار بوده و تحت شرایط خاصی, جواب‌های آنها صحیح می‌باشد. لذا مهم‌ترین مساله در به کار گیری این نرم‌افزارها شناخت محدودیت‌هاء نحوه عملکرد. اصول اساسی و معادلات حاکم استفاده شده در نرم‌افزار می‌باشد. تاکنون سه نوع عمده از مدل‌های ریاضی که مدل‌های یک بعدی,» دو بعدی و سه‌بعدی می‌باشند. جهت شبیه‌سازی جریان به کار رفته است.برای مثال جریان در لوله‌هاء فلوم‌ها و رودخانه‌ها دارای یک راستای مشخص می‌باشد و به عبارتی یک بعدی می‌باشد. در مصب رودخانه جریان محدود به ۲ بعد بوده و در محاورت سازه‌هاء جریان ۲ بعدی است.گاهی آأوقات جهت ساده‌سازی» توزیع فشار هیدرواستاتیک و یکنواخت فرض می‌شود.این امر استفاده از مدل را محدود می‌کندء زیرا با وجود این فرض» مدل قادر به محاسبه -------- صفحهٔ بعد -------- می‌دهد.ء شبیه‌سازی ۳ بعدی جریان باید مورد توجه قرار گیرد [۶۸].آسان‌ترین مدل‌هاء مدل‌های یک بعدی هستند که مبنای محاسبات در این مدل‌هاء معادلات زیر می‌باشند. شکل (۷-۴) عوامل به کار رفته در معادلات زیر را نشان می‌دهد. 11 (۵-۴) 5 2 (۶-۴) +0 :000+ م7 < ۲ 2 ند 3) 4 ارتفاع نظیر کل انرژی (متر) ۵: فاصله در امتداد بستر محرا (متر) ۶ شیب خط انرژی (-) 0 ارتفاع بستر از تراز مبنا (متر) عمق جریان در امتداد عمود بر بستر (متر) ۵ زاویه امتداد بستر با افق (درجه) ۷نضریب تصحیح سرعت (-) ۷ سرعت متوسط جریان (متر بر ثانیه) شکل ۷-۴ - نمای کلی مجرای جریان و پارامترهای معادله انرزی بر معادله آنرژی استوار بوده و عمق جریان بر اساس فاصله محاسبه می‌شود و در مواردی نیز ازمعادللات سنت ونان استفاده می‌گردد. -------- صفحهٔ بعد -------- 2۶ راهنمای مطالعات ریخت‌تسناسی رودخانه‌ها جریان واقعی رودخانه‌هاء سه‌بعدی وابسته به زمان است. حل جریان به صورت سه‌بعدی نیازمند اطلاعات بسیار دقیقی است که استفاده از مدل سه‌بعدی جریان را محدود می‌کند. به عبارت دیگرء مدل‌های سه‌بعدی حساسیت زیادی داشته. هزینه‌بر بوده و همیشه موفق نیستند و درنتیحه می‌توان گفت که این مدل‌ها اغلب غیر اقتصادی هستند و نسبت هزینه به سود استفاده از این مدل‌ها بسیار باللاست. به همین علت. استفاده از مدل‌های یک بعدی و دو بعدی بیش‌تر متداول است [۶۸]. قالب کلی این مدل‌ها به شرح زیر می‌باشد: - مدل دو بعدی در عمق در این مدل در راستای عرضی جریان (عمود بر جهت جریان) متوسطگیری می‌شود و تغییرات تمامی عوامل در راستاهای طولی و قائم در نظر گرفته می‌شوند. - مدل دو بعدی در عرض در این مدل,» متوسطگیری در راستای قائم (عمق جریان) صورت می‌گیرد و تغییرات عوامل در راستاهای طولی و عرضی در نظر گرفته می‌شوند. - مدل یک بعدی در این مدل, متوسطگیری در راستاهای عرضی و قائم (در مقطع) انجام می‌شود و شبیه‌سازی جریان فقط در راستای طولی انجام می‌گیرد. با توجه به محدودیت‌های شناختی از پدیده‌های جریان نظیر اغتشاش جریان» تمامی این مدل‌ها شامل فرضیات و عوامل تجربی می‌باشند. درنتیجه تمامی این مدل‌ها باید واسنجی و صحت‌سنجی" شده و نتایج با داده‌های تجربی کنترل شوند [۶۵]: استفاده از مدل‌های ریاضی, نیازمند درک جامع و کامل از معادلات پایه و اطلاع دقیق از محدودیت‌های مدل است. در عمل, مهندسین هیدرولیک باید هم مدل ریاضی و هم مدل فیزیکی را مد نظر قرار دهند. مدل‌سازی فیزیکی با بصری کردن الگوهای جریان در فهم و تشخیص فرآیندهای جریان کمک شایانی می‌کند. علاوه بر این مدل فیزیکی می‌تواند جچهت صحت‌سنجی و تعیین صحت و سقم نتایج مدل ریاضی به کار رود [۳۱]. انتخاب یک مدل برای شبیه‌سازی جریان باید با توجه به نیازها و محدودیت‌ها انجام شود. در هرحال نباید مدل انتخابی از حد پس از تعریف مساله و انتخاب مدل ریاضی مناسب اولین قدم جمع‌آوری داده شامل شرایط هندسی, ویژگی مصالح و شرایط خاص حاکم بر طراحی است. پس از اجرای مدل اجرا و تولید نتایج اولیه مدل باید وا سنجی شود. زیرا با وجود داده‌های تجربی نظیر ضریب زبری کف در شبیه‌سازی جریان» این ضرایب باید تا حدی تغییر داده شوند تا نتایج مدل و مقادیر اندازه‌گیری شده با یکدیگر در ادامه در مورد هر یک از نرم افزارهای مدل‌سازی هیدرولیک جریان رودخانه‌ها توضیحات مختصری ارائه شده است. ۱۳0 -------- صفحهٔ بعد -------- فقصل چهارم- روند مطالعات ریخت‌تسناسی رودخانه‌ها ۵ - نرم افزار ۱11۳۳-11 این نرم افزار توسط موسسه تحقیقات آب دانمارک! یه شده است. این نرم افزار علاوه بر شبیه‌سازی و حل معادللات جریان دارای قفل سخت افزاری و به تازگی مجهر به سامانه اطلاعات جغرافیایی گردیده است. این نرم افزار تحت ویندور و9 خروجی‌های آن قابل ارائه درگزارش‌ها به صورت جداول و منحنی‌های مدون می‌باشد. مدل ||۷11۳۳]۹-1 تاثیر سازه‌های هیدرولیکی را درنظر می‌گیرد اما قادر به شبیه‌سازی هندسه پل نمی‌باشد. * سرعت در هر مقطع عرضی» یکنواخت و جهت جریان طولی فرض شده است. - نرم افزار ۳110 - ۱۷۷۹5 این نرم افزار توسط بخش اداره راه آمریکا" تهیه شده است. جریان متغیر تدریجی به صورت یک بعدی در نظر گرفته می‌شود و قادر است نیمرخ سطح آب در رودخانه‌ای متشکل از یک با چند پل و یا کالورت را محاسبه نماید. در این مدل داده‌های تویوگرافی - نرم افزار 1515 این نرم افزار توسط موسسه تحقیقات هیدرولیک والینگفورد" با همکاری شر کت هال کرو در سال ۱۹۹۸ تیه شده است. این نرم افزار قادر به شبیه‌سازی جریان دایم و غیردایم در شبکه آبراهه‌ها و همچنین حمل رسوب و مدل‌سازی کیفیت آب و نیز قادر به شبیه‌سازی سازه‌های هیدرولیکی مهم از جمله پل‌هاء سرریزهاء دریچه‌ها و ... می‌باشد. نرم افزار مزبور دارای قفل سخت افزاری می‌باشد. در مجموع, نرم افزار مورد نظر از سرعت خوبی در حل و همگرایی محاسبات برخوردار بوده و قسمت سازه‌های هیدرولیکی أن از قدرت بهتری نسبت به نرم افزار 11 - :]۸۷1 برخوردار است. - نرم افزار ۲1۳-1۸5 مدل ریاضی 1۸5-)1۳] که نسخه تکمیل شده مدل 2-)1۳] می‌باشد. توسط رسته مهندسی ارتش ایالات متحده تهیه شده است و به دلیل سهولت استفاده از آن» به طور گسترده در طرح های مهندسی رودخانه و از جمله پهنه‌بندی سیل, بررسی وضعیت جریان و تعیین نیمرخ سطح آب در شرایط مختلف ساماندهی رودخانه مورد استفاده قرار گرفته است. این نرم افزار قادر به حل جریان به صورت دایم و غیر دایم بوده و (11711) 1۹111۲۵ ۲1۷0۳۲۵1۱10 1۵0۹ - | (11۲[ ۸) :۸1111۹1۳۵110 ۲112۳۳۵۵ [۵ 100 - 2 (۷۷/۲1۹) ۹۵۵۳۵ ۲1۷۵۲۵110 ۷۷۵1۱۱۳۵1۵۲۵ - 3 4٩ - ۲1۵1| ۷ -------- صفحهٔ بعد -------- 2۸ راهنمای مطالعات ریخت‌سناسی رودخانه‌ها جانبی را محاسبه می کند. از این رم افزار در پروژه‌های بسیار زیادی در ایران استفاده شده است و به دلیل دسترسی و قابلیت‌های گرافیکی قوی آن. یک نرم افزار عمومی و مقبول در جامعه مهندسی آب کشور می‌باشد. این نرم‌افزار دارای قابلیت بسیار قوی در تحلیل جریان عبوری از پل‌ها - نرم‌افزار 5۳:۳1,0۷۷ این نرم افزار برای مطالعه جریان آب و ریخت‌شناسی در شبکه رودخانه‌هاء کانال‌های باز و خورها در مرکز هیدرولیک دلفت" تهیه شده است و قادر است محاسبات جریان و انتقال رسوب را در جریان‌های دایمی و غیردایمی در شبکه کانال و رودخانه به صورت یک بعدی مدل کند. از جمله مواردی که می‌تواند توسط این نرم‌افزار مورد مطالعه و بررسی قرار گیردء اثرهای ناشی از احداث سازه‌های مختلف و یا تغییرات دیگر و اثر آن در نیمرخ سطح آب و ریخت‌شناسی رودخانه می‌باشد. تغییرات شرایط جریان در یک رودخانه ممکن است به دلایل زیر صورت پذیرد: ۹ احداث سد و یابند انحرافی در مسبر رودخانه * برداشت آب از رودخانه (به منظور آبیاری و....) * برداشت رسوب (لایروبی به منظور افزایش ظرفیت رودخانه) * ایجاد بریدگی در مسیر رودخانه * کاهش عرض جریان به دلایل مختلف به وسیله نرم‌افزار فوق می‌توان اثر هر کدام از تغییرات فوق را بر روی جریان آب و همچنین بر ریخت‌شناسی و تغییرات بستر مطالعه و بررسی نمود. این نرم‌افزار قادر است جریان‌های سیلابی و رودخانه‌های جزر و مدی را نیز مدل نماید. برای این منظور باید آبنگار ورودی و یا تغییرات سطح آب در نقاط جزر و مدی به صورت تابعی از زمان به مدل معرفی شوند. حرکت رسوب در برنامه به صورت بار رسوبی کل و بار رسوبی معلق پیش‌بینی شده است. در حالت بار رسوبی کل, حرکت رسوب به وسیله معادله‌های انتقال رسوب نظیر روابط ایکرز- وایت و انگلند-هانسن مدل می‌شود. معادلات استفاده شده در این نرم‌افزار» معادلات سنت ونان بوده و با روش‌های عددی ضمنی حل می‌گردند. با توجه به پیچیدگی معادلات حاکم و روش حل» اجرای مدل و تفسیر نتایج حاصل نیز نسبتا مشکل است. این نرم‌افزار عمدتا در حل مسایل مربوط به شبکه کانال‌ها و رودخانه‌ها که مدل‌های ساده‌تر جوابگو نیستند. کاربرد بیش‌تری دارد. - نرم‌افزار 1۲1-5۷۷۸15-2017 این مدل که توسط بخش نقشه‌برداری زمینی اداره راه آمریکا تولید شده است. قادر است جریان‌های ماندگار و غیرماندگار را در رودخانه‌های آبرفتی به خصوص در محدوده پل‌ها و همچنین جریان به سمت آب‌گیرها و جریان در قوس رودخانه‌ها را می‌تواند شبیه‌سازی و الگوی جریان را با دقت خوبی به دست آورد. در این مدل» سازه‌های کنترلی چون سرریزهاء کالورت‌ها و پایه‌های پل شبیه‌سازی می‌شوند. این مدل هم برای جریان‌های زیر بحرانی و هم برای جریان‌های فوق بحرانی قابل استفاده است. ۲۷۵۵۱1۵ 111(ع12 - | -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم- روند مطالعات ریخت‌سناسی رودخانه‌ها 2۹ - نرم‌افزار 111۷31.20 این مدل که توسط ایستگاه تحقیقاتی آبراهه وابسته به رسته مهندسی ارتش آمریکا تولید شده است» یک مدل دو بعدی هیدرودینامیک می‌باشد که می‌تواند هم جریان زیر بحرانی و هم فوق بحرانی را در سرعت‌های بالا شبیه‌سازی نماید. این مدل برای محاسبه, تجزیه و تحلیل امواج به وجود آمده نظیر پرش هیدرولیکی, امواج به وجود آمده در سرریزهای تند و محاسبه نیمرخ عرضی سطح آب در قوس‌های رودخانه‌ای به کار می‌رود. دقت این مدل به مقدار زیادی به دقت شرایط مرزی نظیر عمق جریان در ابتدا و انتهای محدوده مورد نظر بستگی دارد. - نرم‌افزار (7۸135) 2 - 3۸1۸ این مدل که توسط ایستگاه تحقیقاتی آبراهه وابسته به رسته مهندسی ارتش آمریکا تولید شده است» یک مدل دو بعدی (متوسط گیری شده در عمق)» برای جریان آب‌های سطحی با روش المان‌های محدود می‌باشد. در این مدل معادلات رینولدز» ناویر- استوکس برای جریان‌های آشفته با روش المان‌های محدود و به صورت دو بعدی حل می‌شود. اصطکاک با استفاده از معادله مانینگ یا شزی و ضرایب لزجت ادی- اولر برای محاسبه خصوصیات جریان‌های در هم به کار رفته‌اند. در این مدل تاثیر اصطکاک بسترء بادء تلاطم جریان و چرخش زمین را هم می‌توان منظور کرد. همچنین جریان‌های به وجود آمده در اثر هیدروگراف ورودی, جریان‌های جزر و مدی و امواج را می‌توان با این مدل شبیه‌سازی کرد. - نرم‌افزار ۷۷۸11:1175 روش والینگ فورد" برای طراحی و تجزیه سامانه جمع‌آوری آب‌های سطحی شهری و مدل توسعه یافته آن برای تجزیه شبکه آبراهه‌ها و لوله‌ها (ع1۳۵) در مرحله طراحی و یا مرحله شبیه‌سازی سامانه موجود به کار می‌رود. جریانات ورودی براساس روش والینگ فورد اعمال و تسکین براساس روش ماسکینگام" محاسبه می‌شوند. این مدل برای کار با کامپیوترهای شخصی موجود و مجهز به گرافیک روی مانیتور می‌باشد. این مدل, یک مجموعه هیدرولوژی - هیدرولیک بوده و باید با یکی ازمدل‌های هیدرولوژیکی ارتباط داده شود. - نرم‌افزار 5۳10۸ این مدل توسط موسسه بررسی‌های هیدرولیک در حال توسعه بوده و بیش‌تر نرم افزار آن از مدل ‎۷۷۸۱۱٩115‏ گرفته شده است و نسبت به مدل اخیر» مزیت حل سامانه‌های حلقوی " از آبراهه‌ها و لوله‌ها به انضمام جریانات معکوس را دارد.در این مدل حل کامل معادللات سنت و نان پیگیری می‌گردد. مدل 5۳11۸ با همان سخت افزار مدل ‎۷۷/۸۱۱۱٩115‏ قابل استفاده است. ۱۳ 2 1۳ -3 -------- صفحهٔ بعد -------- - نرم‌افزار ۳1,]0-02۸1۳ این مدل یک مدل تک بعدی است که توسط موسسه بررسی‌های هیدرولیک تهیه شده و برای شبیه‌سازی تغییرات در جریان و تراز آب در آبراهه اصلی به کار می‌رود. در این مدل جریان بستر سیلابی, ذخیره‌سازی خارج از مسیر آبراهه, ابنیه روی آبراهه (مانند تعبیه شده است و ضریب مانینگ 1 به گونه‌ای تصحیح می‌شود که ترازهای آب ثبت شده با دقت قابل قبولی حاصل شود. برای جریانات ناپایدار» کالیبراسیون مدل باید با روش کلاسیک آزمون و خطا انجام شود. محاسبات تسکین براساس حل معادلات سنت و نان انجام می‌شود. ]۳ موجود می‌باشد. در این مدل امکان استفاده از گرافیک منتخب برای نمایش داده‌ها وجود دارد. - نرم‌افزار ۱11301755 تهیه شده است. برعکس مدل 5ل]ا٩ا‏ ۷۸۲ در این مدل ضرایب طراحی از قبل تعیین نمی‌شوند بلکه استفاده کننده می‌تواند بسته به تجربه خود ضرایب را تعیین و اصلاح نموده و به صورت ورودی به مدل بدهد. در این مدل از یک روش هیدرولوژیکی که براساس آبنگار واحد 15525] بنا شده» استفاده می‌شود. در این روش تاخیرات زمانی با معادله موج سینماتیک (معادل گزینه ۳ در مدل این مدل حل کرد. همچنین اثرهای پس زدگی با این مدل قابل محاسبه نمی‌باشد. این مدل اساسا برای کامپیوترهای بزرگ نوشته شده ولی برای کامپیوترهای شخصی نیز نوع خاص آن موجود است. دفترچه راهنمای آن بسیار کامل می‌باشد. - نرم‌افزار 1۲۷۷۸۷7۵ این مدل برای مطالعه مهار سیل روستایی به نام ]۲۷۷۷۸ توصیف شده است. این مدل برای تجزیه بسترهای سیلابی ابداع شده و در سطح جهانی هم مورد استفاده بوده است. مدل قادر به حل شبکه‌های شاخه‌ای آبراهه‌های روباز بوده و در آن جریانات بستر سیلابی با واحدهای (سلول‌های) سیلاب و ذخیره در یک سامانه شبه دو بعدی نشان داده می‌شود. سامانه حلقوی در سلول‌ها محاز ولی در سامانه آبراهه‌ها مجاز نمی‌باشد. انواع مختلف سازه‌ها در مسیر آبراهه‌ها منظور شده و مدول‌های مختلفی برای این منظور و همچنین برای محاسبات کیفیت آب و انتقال رسوبات به مدل اضافه شده است. |- 5 2 - 3/1۵10 06 3-7 4 - 00 -------- صفحهٔ بعد -------- این مدل برای کامپیوتر بزرگ تنظیم شده ولی نوع قابل استفاده در کامپیوترهای شخصی آن نیز موجود است. انتقال داده‌ها به برنامه بیش‌تر دستی و براساس روش مدون دستورالعملی نمی‌باشد. - نرم‌افزار 12131131305 شبکه‌های قابل حل با این مدل مبین حوضه‌هایی با سه المان زیر می‌باشند: مجاور و یا به المان آبراهه تخلیه می‌کند. * المان آبراهه به مقطع ذوزنقه یا دایره‌ای (برای لوله‌ها). ۹ حوضجه‌ها که مبین واحدهای ذخیره آب در حوضه هستند. بارندگی خالص ابتدا در طول المان حوضه‌ها و سپس در سامانه آبراهه - لوله‌ها تسکین می‌شود. روش محاسبه تسکین!» روش سینماتیکی است. اصطکاک, با معادله مانینگ و یا با معادله شزی " محاسبه می‌شود. اگر عدد رینولدز " کم‌تر از میزان معین از پیش تعیین شده‌ای باشد معادله جریان لامینار یا آرام" به کار می‌رود. به علاوه مدل توانایی محاسبه شبیه‌سازی فرسایش رسوبات از المان‌های حوضه و انتقال آن در حوضه و سامانه آبراهه‌ها را دارد. همانند مدل ۸11117155 این مدل نمی‌تواند پس زدگی را محاسبه نماید. - نرم‌افزار 1:1,10۸5] شبیه‌ساز رواناب منطقه ش هری ایلی نویز یا 170۸5 ]۹1 نوع توسعه یافته ای از روش ,ا٩[1۳]‏ می‌باشد که توسط تریس ۶ . تریپ واستال " صورت گرفته است. این مدل یک ابزار طراحی است و نمی‌تواند برای ارزیابی سامانه های موجود به کار رود. این مدل, محجموعه کاملی بوده و از روش آبنگار واحد 525 استفاده می‌کند. محاسبات تسکین با استفاده از موج پخش شونده صورت گرفته و مدل محدود به شبکه شاخه‌ای است. اثرهای پس زدگی نمی‌تواند در مدل منظور شود. - نرم‌افزار 51۷31۹1 مدل ۹۷/۱/۸۸" توسط 13۳۸ 19] تهیه و برای بررسی کمی و کیفی مناطق شهری مناسب می‌باشد. برنامه این مدل بسیار بزرگ و متشکل از چهار بلوک اصلی است که توسط هال" به شرح زیر توصیف شده است: ۹ 117210۳ برای محاسبه آبنگارهای رواناب و بارهای آلوده متناظر ه 11۳۸۳۹۳0۲ برای محاسبات تسکین آبنگارها و بارهای آلوده متغیر با زمان ضمن عبور از سامانه ۰۹ 57101۸05 شبیه‌سازی تصفیه‌خانه را انجام می‌دهد. ۹ 1۳۴۳1۷ تجزیه عکس‌العمل جسم آبی که خروجی تصفیه‌خانه به آن می ریزد. 1] - 8 2 - )62( 3 - 1۵۷۵] 4 - 5 - 1۱۱۵۹ 1۲۳۵۵ 1۳312826 4 6 - 107۵116, 651211 7- 507 ۷۷/۵1۵۲ ۷1۵۵26 ۷1006 8 - ۲1۵1| -------- صفحهٔ بعد -------- شماتیک در شکل مستطیل با شیب یکسان و کاربری یکنواخت در نظر گرفته می‌شوند. آبنگارجریان رواناب روی سطح هر المان محاسبه و میزان نفود از سطح المان به داخل و ذخیره در الما ن‌های گود ملحوظ می‌شود. سپس آبنگارها از مسیر جوی‌های خیابان ها و سپس شبکه جمع‌اوری رواناب تسکین می‌شوند. اثرهای منحنی پس زدگی می‌تواند منظور شود. - نرم‌افزار 155 مدل ۱195 جهت شبیه‌سازی جریان در سامانه‌های موجود جمع‌آوری رواناب یا طراحی سامانه ها ساخته شده است. این مدل صرفا برای شبکه رواناب- فاضلاب شهری بوده و جریان‌های ورودی به سامانه باید جداگانه حساب و به مدل داده شوند. افت در اتصالات و تقسیمات و آدم‌روها در فرمولاسیون مدل منظور می‌شوند. مدل مشتمل بر حل کامل معادلات سنت و نان با روش مشخصه‌ها" می‌باشد. نوع اولیه مدل فقط برای شبکه های شاخه‌ای و - نرم‌افزار 11۷3130 این مدل محموعه‌ای از برنامه‌ها برای تدارک داده‌هاء تجزیه هیدرولیکی و تحزیه و تفسیر نتایج می‌باشد. هسته اصلی مدل, برنامه ۵0 محسوب می‌شودکه یک مدل هیدرولیک محاسباتی جهت تحزیه جریان ناپایدار و در سامانه پیجیده‌ای از آبراهه‌هاست. این مدل توسط مات مکدونالد" تهیه شده و براساس موج دینامیکی با توانایی محاسبه حلقه‌ها و جریان‌های معکوس آبراهه یا لوله‌ها می‌باشد. روش حل می‌تواند با گزینه موج سینماتیک یا موج پخش شونده ساده‌تر شود. این مدل تا به حال در کشورهای مختلفی چون انگلستان» چین» سنگاپور» مصرء پاکستان و هونگ کونگ به کار رفته است. این مدل مناسب برای کامپیوترهای شخصی و دارای دفترچه راهنما و نقشه‌های گرافیکی در مورد داده‌های ورودی و تجزیه نتایج راهنمایی بسیا یار خوبی برای کاربران می‌باشد. مدول‌های محاسبه کیفیت آب و انتقال رسوبات نیز در مدل منظور شده است. در جدول (۲-۴) خلاصه مشخصات مدل‌های ذکر شده ارائه شده است. ۷۱۱ 8 [ ۷۷۹-0 1۹515 کت کته تسه سک 6 سس مه ها ۹ 50۷ طخوه ‏ موع دیامکی ات اک اک کت 0 و اوح دبای ات اک اک عاا تا | - 1111015 50/63 5516 0 2-1 3 - ۸1۵ ۱۷1۵2 40 -------- صفحهٔ بعد -------- ادامه جدول ۲-۴- مشخصات کلی مدل‌های متداول موجود جمت شبیه‌سازی هیدرولیکی رودخانه‌ها ۳ لّ مدل 2 محاسبه امکان مدل تراز آب مد 9 هیدرولوژیکی سامانه حلقوی ‏ پایاب ر(135 ۸ )۱1۸-2 1 دلخواه 5 | ] ۷۷/۸ ۵ ۷۷/۵۱1۱۱۳۲۵ 5.112۸ ۵ ۵ ۷۷/۵۱1۱ موج دینامیکی ۳ ۴ طخوه | موع یکی ۲ ۳ 2 سس هت هه و ی /1100 زین ۸5لا اک 55| موج پخش شونده ده 8 110 تا 1 1 ۴-۲-۲-۴- مشخص کردن رزیم هیدرولیک (جریان زیربحرانی» فوق بحرانی) در بازه‌های مسیر رودخانه ی ۰ ی ۱ ی ام اه ۰ ۰ ۰ ۰ ۰ 5 ۰ ۰ طبق تعریف. انرژی ویژه عبارتست از انرژی در هر سطح مقطع برای واحد وزن» زمانی که نسبت به کف کانال (به عنوان سطح مبنا) درنظر گرفته شود. به عبارت دیگرء انرژی مخصوص بیانگر فاصله خط انرژی تا کف کانال می‌باشد. شکل (۸-۴) منحنی انرژی ویژه را برحسب عمق جریان نشان می‌دهد. کم‌ترین مقدار انرژی ویژه به ازای یک بده ثابت در واحد عرض مجراء در عمقی معادل عمق بحرانی" پیش می‌آید که در این عمق» عدد فرود جریان برابر واحد می‌باشد. با توجه به منحنی انرژی ویژه - عمق (۷-]) می‌توان گفت به ازای هر انرژی ویژه ثابت. امکان شکل‌گیری دو عمق جریان وجود دارد که یکی از آنها از عمق بحرانی بزرگ‌تر (عدد فرود کوچک‌تر از یک) و دیگری از عمق کوچک‌تر (عدد فرود بزرگ‌تر از یک) می‌باشد. با این تعبیر» یک شاخه منحنی ۷-ت] وضعیت جریان فوق بحرانی و شاخه دیگر وضعیت جریان زیر بحرانی به ازای بده عبوری ثابت در واحد عرض را نشان می‌دهد [۲]. محاسبات هیدرولیکی (نیمرخ طولی سطح آب و سایر عوامل جریان) در حالتی که وضعیت جریان فوق بحرانی است. باید از بالادست شروع شود و در حالت وضعیت زیر بحرانی از پایین‌دست شروع و به سمت بالادست ادامه می‌یاید. در محل تغییر شیب (از شیب تند به ملایم) معمولا عمق بحرانی تشکیل و وضعیت جریان از فوق بحرانی به زیر بحرانی تبدیل می‌شود که در این حالت به صورت هم‌زمان» محاسبات جریان در بالادست محل تغییر شیب از بالادست شروع و به سمت محل تغییر شیب ادامه می‌یاید و در |- 50601110 8۱ 2 - 1۵| 16 -------- صفحهٔ بعد -------- شاخه زیر بحرانی شاخه فوف بحرانی ۸ شکل ۸-۴- منحنی انرژی ویژه بر حسب عمق [۲] در تبدیل جریان فوق بحرانی به زیر بحرانی» ضمن ایجاد افت انرژی محسوسء از میزان سرعت به اندازه قابل توجهی کاسته می‌گردد. این پدیده که یکی از پدیده‌های مهم جریان آب در مجاری سطح آزاد بوده و از ابتدا تا انتهای آن یک تلاطم و پیچش سطحی آب وجود دارد. به پرش هیدرولیکی موسوم است.پرش هیدرولیکی ویژگی‌های فراوانی دارد که می‌توان آنها را به شرح زیر کاهش انرژی آب در جریان عبوری از روی سدهاء سرریزها و دیگر سازه‌های هیدرولیکی و درنهایت محافظت قسمت‌های پایین دست کاهش فشار بالابرنده " در زیر سازه‌ها با افزایش عمق آب در پای سازه [۲]. چاو در سال ۱۹۷۳ با انجام مطالعات آزمایشگاهی بر روی کانال‌های مستطیلی افقیء انواع پرش هیدرولیکی را بر اساس عدد فرود بالادست به ۵ دسته مطابق جدول (۲-۴) تقسیم‌بندی کرده است. که برای یک معیار اولیه» ابزار مناسبی است. جریان‌های زیر بحرانی و فوق بحرانی تفاوت‌های ویژه‌ای دارند. برای مثال در یک تنگ شدگی با جداره‌های صلب و غیر قابل فرسایش» عمق جریان در حالت زیر بحرانی کم‌تر و در جریان فوق بحرانی بیش‌تر از حالت قبل از تنگ شدگی می‌شود. اگر بستر فرسایش‌پذیر باشد» در جریان فوق بحرانی کف‌کنی و آبشستگی» در حالی که در جریان زیر بحرانی ممکن است رسوب‌گذاری اتفاق بیفتد. همچنین در جریان‌های زیر بحرانی» بستر دارای اشکال تلماسه و در جریان فوق بحرانی» بستر جریان حالتی مسطح دارد و یا شکل بستر به صورت پادتلماسه می‌باشد. جریان‌های فوق بحرانی در مخروط افکنه ها و در مناطق کوهستانی و در جریانات حاصل از ذوب برف‌ها و یخچال‌ها مشاهده می‌شود. آبراهه‌های با جریان فوق بحرانی معمولا دارای مجرایی پهن و کم عمق و در شرایط رسوب‌گذاری بوده و تغییر مسیر ناگهانی رودخانه در این حالت زیاد مشاهده می‌شود [۶۲]. | - ]701 11۲ ۳۵۵۵ -------- صفحهٔ بعد -------- ۵-۲-۲-۴ تعیین ظرفیت آبگذری در بازه‌ها ظرفیت عبور جریان» یکی از مشخصه‌های هیدرولیکی رودخانه است که بر اساس ویژگی‌های آن و به خصوص اندازه مقطع مشخص می‌گردد. بده متناظر با تراز سطح آب در حد لبریز شدن جریان از کناره‌های رودخانه را بده مقطع پر یا بده مقطع لبریز گویند به طوری که جریان بیش از آن باعث می‌شود سواحل رودخانه در زیر آب قرار گیرد [۲۰]. مطابق تعریف عمومی و کاربردی دیون و لئوپولد " در سال ۰۱۹۷۸ تراز جریان در حالت مقطع پر مربوط به حالتی است که در آن» مجرای اصلی عبور جریان کاملا فعال عمل می‌کند. به عبارت دیگرء بدهی که در آن» حرکت رسوبات» تشکیل یا تخریب پشته‌های رسوبی , تشکیل یا تغییر خم‌ها و چم‌ها و به طور کلی تمامی مراحلی که نتیجه آن شکل‌گیری ریخت‌شناسی عمومی رودخانه است را می‌توان بده مقطع پر نامید. مشخصات مقطع در حالت بده لبریز بیانگر ویژگی‌های ریخت‌شناسی رودخانه است. با توجه به آن که رودخانه‌ها خودشان ساختار خود را تشکیل و تحت کنترل قرار می‌دهند. در حالت کلی ابعادء الگوها و اشکال مختلف بستر که در ارتباط نزدیک با نیمرخ طولی بستر هستند. را می‌توان بر حسب تابعی از عرض رودخانه در حالت بده مقطع پر بیان کرد. به عبارت دیگر بین کمیت‌های اندازه‌گیری شده میدانی و بده مقطع پر رابطه‌ای با دقت قابل قبول وجود دارد. در طول قابل ملاحظه‌ای, سطح آزاد جریان حالت موجی دارد. افت انرژی بسیار ناچیز است. 8 در سطح آب یک سری موج‌های کوچک همراه با آشفتگی دیده می‌شود اما در پایین‌دست. سطح آب صاف و معمولی می‌باشد. ۷ تا ۲/۵ پرش ضعیف جریان تقریبا یکنواخت و افت انرژی کم است. رشته‌های نوسانی از قسمت پایین‌دست به سطح و عقب جریان دیده می‌شود. این نوسانات موج‌های بلند و غیرمنظم ایجاد می‌کند. این موج‌هاء فرسایش کناره‌ها را به دنبال دارد. نسبت به شرایط پایین‌دست (نظیر عمق پایاب") حساسیتی ندارد. میزان افت انرژی بین ۴۵ تا ۷۰ درصد است. از جهت اقتصادی, بهترین حالت در طراحی است. ۱ ۸ در این حالت جت آب با سرعت زیاد وارد جریان پایین‌دست می‌گردد و باعث ایحاد موج‌های زیادی در آن ناحیه می‌شود. افت 2 0 انرژی در این حالت تا ۸۵ درصد می‌رسد. احتمال فرسایش بستر در این حالت بسیار بالاست. بده مقطع پر را می‌توان به دو صورت تعیین کرد: - بده متناظر با دوره بازگشت تعیین شده برای مقطع بر - مشخصات هندسی و فیزیکی مقاطع رودخانه 0۵ عک 1۳۵ - | ۵5 - 2 3 - ]7101۵۲ 0 4 - ۷۷۵0 5 - 050111211086 0 6 - 51220۷ 7-1۵1 ۷۷/۵1۳ 1 8 - 51۳۵0۲2۶ 0 -------- صفحهٔ بعد -------- دیون و لئوپولد معتقدند که بده مقطع پر را می‌توان معادل سیلابی با دوره بازگشت ۱/۵ سال در نظر گرفت. آنابل" در سال ۱۹۹۴ با توجه به انجام مطالعات بر روی ۴۷ رودخانه در انتاریو" و کانادا به این نتیجه رسید که دوره بازگشت بده مقطع پر ۱/۶ سال است. ویلیام" (۱۹۷۸) و ناش " (۱۹۹۶) بده مقطع پر را سیلابی با دوره بازگشت ۱ تا ۲۵ سال ذکر کرده‌اند. راسگن در نواحی شهری و توسعه یافته دوره بازگشت بده مقطع پر را ۱/۲ سال و در نواحی غیرشهری» ۱/۵ سال به دست آورده است. مهم‌ترین عامل در تعیین بده مقطع پر و برقراری ارتباط بین مشخصات مقطع و بده جریان» تراز جریان رودخانه در حالت مقطع پر (تراز مقطع پر) می‌باشد. تراز مقطع پر را می‌توان با استفاده از یک سری شاخص‌های میدانی که در امتداد مسیر جریان رودخانه قرار دارندء تعیین کرد. در زمینه تعیین تراز مقطع پر در بازدیدهای میدانی» توجه به نکات زیر ضروری است: - جهت تمیز دادن بین شاخص‌های واقعی و غیر واقعی اطلاع کامل از سوابق سیلاب‌های رخ‌داده و نیز دوره‌های کم آبی و خشکسالی ضروریست. برای مثال, پس از فروکش کردن سیلاب. خار و خاشاک باقی‌مانده ممکن است سبب تعیین نادرست تراز مقطع پر (بالاتر از حد واقعی) شود. - در صورت امکان, تراز مقطع پر به دست آمده از بازدیدهای میدانی با بده‌های متناظر با دوره بازگشت‌های تعیین شده زمانی که اطلاعات ثبت شده‌ای از مشخصات جریان وجود ندارده شاخص‌های بصری و فیزیکی زیر کمک موثری به - محل تغییر شیب جانبی (عرضی) یا تغییر در توزیع اندازه ذرات رسوبی موقعیت تراز مقطع پر می‌باشد. در حین سیلاب, جریان مقطع اصلی رودخانه را فرا گرفته و به سیلابدشت سرریز می‌کند. پس از فروکش کردن سیلاب. با توجه به وجود اختلاف سرعت جریان در سیلابدشت و مقطع اصلی جریان» مصالح درشت دانه در محجرای اصلی و مصالح ریزدانه در کناره‌ها و سیلابدشت ته‌نشین می‌شوند. - وجود شواهدی دال بر غرقاب شدن" عوارضی نظیر تراس‌های کوچک" دلالت بر این دارد که این محدوده» مقطع اصلی عبور جریان است. - وجود آثار عبور جریان بر صخره‌ها و تخته سنگ‌ها (داغاب) می‌تواند گواه این باشد که مرز قابل مشاهده, تراز مقطع پر - نمایان شدن ریشه‌های نازک درختان در زیر یک لایه خاک طبیعی (دست نخورده) دلالت بر وجود فرسایش در محدوده وجود ریشه‌ها داشته و درنتیجه تراز مقطع پر در موقعیت شروع لایه خاک بالایی قرار دارد. - رویش پوشش گیاهی (عمدتا درختان و درختچه‌های بلند قد) در خارج از مقطع اصلی جریان اتفاق می افتد لذا تراز مقطع پر اغلب بسیار نزدیک به محل رویش گیاهان است. | - ۸۵۴ 2 - 00 3-1 داد۳12 - 4 5 - 6 - 51۳۵[[| 3665 -------- صفحهٔ بعد -------- استفاده از پوشش گیاهی برای تشخیص تراز مقطع پر باید با احتیاط انجام شود. تعیین تراز مقطع پرء اگر صرفا بر اساس وضعیت پوشش گیاهی انجام شودء معمولا کم‌تر از مقدار واقعی و حقیقی آن به دست می‌آید. در شرایط خشکسالی و کم آبی» گونه‌هایی نظیر علف‌های هرزء درختچه‌های جنگلی کوتاه قد" و چمن‌ها در لایه‌های پایین‌تر رویش می‌کند و لذا اگر صرفا مرز پوشش گیاهی به عنوان تراز مقطع پر در نظر گرفته شودء نتیجه غیر واقعی خواهد بود. در صورتی که شاخص‌ها محدود باشند و امکان برآورد تراز مقطع پر صرفا با استفاده از وضعیت پوشش گیاهی میسر باشدء باید با یک متخصص علوم زیستی مشورت کرد. قبل از انتخاب یک بازه مرجع در طول یک رودخانه جهت یافتن مشخصات مقطع و برآورد بده مقطع پرء بهتر است نیمرخ طولی رودخانه با استفاده از حداقل ۲۰ نقطه در سرتاسر رودخانه ترسیم شود. یکی دیگر از ملزومات تعیین بده مقطع پر» مشخص کردن موقعیت‌های مناسب جهت انتخاب مقطع و برآورد بده جریان با رودخانه با توجه به شکل پلان می‌باشد. البته باید توجه داشت که عوارضی نظیر صخره‌ها ". کنده درختان", خار و خاشاک و به طور کلی کلیه عوارض مصنوعی که سبب کاهش ظرفیت آبگذری و برآورد غیر واقعی بده مقطع پرمی‌شوند. در محدوده انتخاب شده وجود نداشته باشد. | - ۷۷/۵۵۵۷ ۳1145 2 - ۳۵۵۵ 3 - ۶ -------- صفحهٔ بعد -------- ۶۸ ۳-۲-۴ مطالعا: ضرورت امرء مطالعه است. تجربه لین 1 راهنمای مطالعات ویب ی وس 7 مین ست .. 0 هم ماو یس اه ای منتاسب ترین مقطع جهت محاسبه بده مقطم بر ور ای سا وس ۹ واسنبگ سس شکل ۹-۴- نمونه‌ای از مناسب‌ترین مقطع جهت برآورد بده مقطع پر [۷۱] ت فرسایش و رسوب ی ریخت‌شناسی آگاهی از فرآیند فرسایش و حمل مواد رسوبی را طلب می‌کند. در راهنمای . فرسایش و رسوب از جنبه‌های مختلف و با عنایت به کاربردهای آن در مباحث ریخت‌شناسی ۵۱| اهمیت و نقش انتقال رسوب و ویژگی‌های فیزیکی آن را در فرآیندهای ریخت‌شناس,ٍ وام جریان رودخانه‌ای و حمل مواد رسوبی در تغییر شکل رودخانه‌ها را مورد بررسی قرار داده حاضر با توجه به مد نظر قرار گرفته و معادله زیر را برای | - 6 -------- صفحهٔ بعد -------- (۸-۴) ۵ روا که در این رابطه: بده رسوب» 40]: اندازه متوسط دانه‌های رسوب بسترء ): بده جریان و 5 شیب رودخانه می‌باشد. معادله فوق مبین آن است که با تغییر مشخصه‌های رسوب (نرخ انتقال و اندازه دانه‌ها) و با فرض ثابت بودن بده جریان شیب رودخانه (5) در چمت نیل به تعادل جدید دچار تغییر می‌گردد. بدیهی است با تغییر شیب» مشخصه‌های هندسی و پلان مسیر و به طور کلی ساختار ریخت‌شناسی رودخانه نیز دستخوش تغییر خواهد شد. گری" [۴۰] در تقسیم‌بندی رودخانه‌ها انتقال رسوب و مشخصه‌های دانه‌بندی بستر را از عوامل عمده‌ای می داند که برای تحلیل رفتار رودخانه و تعیین عوامل ریخت‌شناسی ناگزیر از بررسی اثرهای آن می‌باشیم. در جدول (۴-۵) تاثیر دانه‌بندی بستر در شیب رودخانه و اصطکاک بستر نشان داده شده است. مطابق جدول (۴-۴) با تغییر جنس بستر شیب رودخانه‌ها نیز با دامنه تغییرات زیادی مواجه می‌گردد به گونه‌ای که برای بسترهای ماسه‌ای مقدار شیب کم‌تر یا مساوی ۰/۱ درصد و برای بسترهای با دانه‌بندی درشت نظیر قلوه سنگ شیب رودخانه تا ۰/۵ درصد می‌باشد. مقدار شیب در بسترهای سنگی به بیش از ۵ نیز افزایش می‌یابد. مواد رسوبی تشکیل دهنده بستر تاثیر عمده‌ای بر اصطکاک ایجاد شده در مقابل جریان آب دارد که به نوبه خود ساختار ریخت‌شناسی رودخانه را تحت تاثیر قرار می‌دهد. مطابق جدول (۴-۴) ضریب مانینگ بسته به نوع بستر بین ۰/۰۱ تا ۵ جدول ۴-۴- جنس مواد بستر و تاثیر آن در مقدار شیب و اصطکاک مجرا [۴۰] سک اس ۱/۴ وس ۵ سا ۰/۰۳۲ ۱ بستر سنگی 2۵ ۰/۱-۵ نوع مواد رسوبی حمل شده توسط رودخانه‌هاء. شکل مسیر و مشخصه‌های هندسی مجرا را کنترل می‌نماید. در شکل (۱۰-۴) برای رودخانه‌های حامل بار معلق عمق افزایش یافته و پهنای رودخانه کاهش می‌یابد. برای حالتی که بار حمل شده مخلوطی از مواد | - (۷ 40 -۵50؟ - 2 40 -ع[ ۲0۵ / [ع072۷ - 3 40 -۳عل1|0با0 - 4 -------- صفحهٔ بعد -------- حمل رسوب حمل رسوب (مخلوط بار بستر و بار معلق) (عمدتا بار بستر) ۷ ۷ کم حالت متوسط عریض با عمق کم با عارضه آبشار ب - تغییر سامانه‌های اندازه مصالح رسوبی در مسیر رودخانه شکل ۱۱-۴- ار تباط بین شکل پلان مسیر رودخانه و نوع مصالح رسوبی حمل شده [۴۰] مطابق شکل (۱۱-۴) جابجایی قطعه سنگ‌ها در ناحیه کوهستانی که رودخانه در دره تنگ جریان دارد امکان‌پذیر می‌باشد. با کاهش شیب مسیرء اندازه مواد رسوبی قابل حمل نیز کاهش ییافته و در عوض پهنای دره افزایش می‌یاید. این افزایش پهنا جابجایی عرضی و شکل‌گیری حالت پیچانرودی و بستر شریانی را امکان‌پذیر می‌کند. پدیده فرسایش و رسوب‌گذاری در ناحیه دره نسبتا باز و دره وسیع تغییر مشخصه‌های هندسی رودخانه را در پی دارد. -------- صفحهٔ بعد -------- ۱-۳-۲-۴ بررسی تغییرات دانه‌بندی و لایه‌بندی بستر رودخانه دانه‌بندی از جمله مشخصه‌های مهم مواد رسوبی موجود در بستر رودخانه‌ها می‌باشد. در یک تقسیم‌بندی کلی می‌توان مواد رسوبی موجود در بستر رودخانه‌ها را از لحاظ دانه‌بندی به دو گروه رسوبات چسبنده (ریزدانه‌ها)" و رسوبات غیر چسبنده (درشت دانه‌ها)" متمایز کرد. ترکیب دانه‌بندی رسوبات چسبنده شامل سیلت و رس بوده و اندازه دانه‌ها کم‌تر از ۰/۰۶۲ میلی‌متر می‌باشد؛ شن" [۸۳]. بخش عمده‌ای از بستر رودخانه‌های پیجانرودی در مناطق جلگه‌ای کم شیب و مصب‌ها دارای ساختار سیلت و رس بوده و ریخت‌شناسی رودخانه با آن مرتبط می‌باشد. رسوبات غیر چسبنده از طیف وسیع تری برخوردار و از چهار رتبه مشخص شامل ماسه؛ شنء قلوه سنگ و قطعه سنگ تشکیل شده استء (سیمونس و سنتورک؟" [۸۱]. اندازه رسوبات غیر چسبنده بین ۰/۰۶۲ تا ۴۰۰۰ میلی‌متر متغیر است (به جدول (۵-۴) مراجعه شود). در جدول (۵-۴) دامنه تغییرات دانه‌بندی مواد رسوبی موجود در بستر رودخانه‌ها ارائه شده است. مطابق این جدول ۸ رتبه دانه‌بندی برای خاک های چسبنده شامل رس خیلی ریز تا سیلت خیلی درشت و ۱۶ رتبه برای خاک های غیر چسبنده شامل ماسه خیلی ریز تا قطعه سنگ خیلی بزرگ ارائه شده است. بستر رودخانه‌های کوهستانی از مواد رسوبی درشت دانه و قطعه سنگ تشکیل گردیده و مشخصه بارز رودخانه‌های شریانی نیز وجود انباشته‌های رسوبی از نوع غیر چسبنده با دانه‌بندی درشت می‌باشد. بسترهای ماسه‌ای در بازه‌های مستقیم و پیچانرودها عمومیت دارد. برای معرفی دامنه تغییرات دانه‌بندی استفاده از نمودار میله‌ای و تحمعی متداول می‌باشد. در شکل (۱۳-۴) منحنی تجمعی دانه‌بندی و نمودار میله‌ای مواد رسوبی بستر برای یک رودخانه مفروض نشان داده شده است |۷۳]|. مواد رسوبی موجود در رودخانه‌ها معمولا دارای لایه‌بندی‌های متفاوتی است. از این رو علاوه بر دانه‌بندی» وجود لایه‌های رسوبی مختلف در بستر رودخانه‌ها رفتار ریخت‌شناسی آن را تحت تاثیر قرار می‌دهد. بر این اساس لایه‌ای از جنس ماسه ممکن است بر روی یک لایه شنی و یا رسی قرار گیرد. بدی‌هی است اندازه دانه‌ها بر نرخ انتقال رسوب و میزان فرسایش و رسوب‌گذاری و پیامدهای ریخت‌شناسی حاصله تاثیر مستقیم دارد. با افزایش قطر دانه‌ها نرخ انتقال رسوب رو به کاهش می‌گذارد. از این رو تغییرات لایه‌بندی می‌تواند روند فرسایش و یا رسوب‌گذاری را دستخوش تغییر نماید. وجود یک لایه ماسه‌ای در زیر لایه شنی پتانسیل تشدید فرسایش را افزایش می‌دهد. از دیدگاه ریخت‌شناسی و انتقال رسوب دو لایه مشخص همواره باید مد نظر قرار گیرد. لایه سطحی یالایه جوشنی " و لایه زیرین ". وجود لایه جوشنی مانع ادامه فرسایش و کف‌کنی بستر شده و از این طریق مشخصه‌های ریخت‌شناسی رودخانه را تثبیت می‌نماید. در سیلاب‌های بزرگ با شکسته شدن لایه جوشنی لایه زیرین فرسایش یافته و رودخانه فرسایش عمومی " را تجربه می‌کند. در شکل (۱۳-۴) نمونه‌ای از منحنی‌های دانه‌بندی لایه جوشنی» لایه زیرین و بار بستر برای رودخانه ریچ" در آمریکا نشان داده شده است [۱]. ۱101671۵1 0ع 56016/۳1۵ 00۳6۵1۷۵ - | [112ع۱101 0ع7 02۳۹6 560116 31006۵1۷6 - 2 0 - 3 عک 51۵۹ - 4 5 - ۸۳۲۵۲ ]7 6 - 17106۲ ۲ 7- 0606۲۵] ۳ 8 - ۳۱ ) -------- صفحهٔ بعد -------- ای از بررسی منحنی‌های ش دانه‌بندی لایه جوشنی به طو 333333333 کل (۱۳-۴) مشخص می‌گر( ر محسوسی درشت تر از لای جدول ۵-۴- کلاس های دانه: < که دانه‌بندی بار ی ندی مواد رسوبی موجه اندازه د ۲/۱ ۱/۰۰۰ ۵ - ۰/۵۰ ۰7۲۵-۱۵ ۰/۱۲۵۲ ۰/۰۶۲۱ ۰/۰۳۱۶ ۸ ی 1 خی هه با 0۴ راهنمای مطا/ متر همواره ریزتر از مواد ره ۵ در بستر رودخانه‌ها [۸۱] انه (میلی متر) و ۲ ۱ ۵۰ ۲۵۰-۰ ۱۳۰-۴ ۶۴-۳۲ ۳۲-۶ ۱۶-۸ ۸-۴ ۴-۲ ۲-۱ ۱-۲ ۱/۲۴ ۱/۴۸ ۱۸۱/۶ ۱/۱۶۲ ۱/۳۲۴ ۱/۶۴۸ ۱/۱۲۸۶ ۱/۲۵۶۲ ۱/۵۱۲۷ ۱/۱۰۲۴۸ ۱/۲۰۴۸ ۹۶ جججشججشجشجشججججججججججججتتتت -------- صفحهٔ بعد -------- ی مره 5 ماه ۹ اب 2 قطعه سنک 21 قلوه شنک > او 100 ی رزوی وتا ی ۹ : : ح ‌د بد ظط یه 2 شر تند هی اس رک به چو ی 2 ی مچ با ج یو ‌ف تا نت تسه سا ۰ 5 ح ((13117) قطر دانه های رسوب بستر شکل ۱۲-۴- نمونه‌ای از منحنی‌های دانه‌بندی مواد رسوبی موجود در بستر رودخانه‌هاءراسگن [۷۳] ۸ 1)( 1 0 ٩ 0 ی 0 بد" (ه هم ۷ واه او و هو و که هه و و که هر 1۱ ۰ م 9 ها هدجه 6000 30 اه ۵ :۵ نی (33۳۵) آندازه دانه شکل ۱۳-۴- منحنی‌های دانه‌بندی لایه جوشنی» لایه زیرین و بار بستر رودخانه ریج در آمریکا [۷۳] ۲-۳-۲-۴- کاربرد مدل‌های ریاضی مناسب جهت تحلیل فرآیند انتقال رسوب در رودخانه به لحاظ پیچیدگی فرآیند انتقال رسوب و ضرورت استفاده توام از مشخصه‌های هیدرولیک جریان» داده‌های هندسی مسیر و خصوصیات فیزیکی مواد رسوبی تشکیل دهنده بستر رودخانه» کاربرد مدل‌های ریاضی در بررسی‌های ریخت‌شناسی از جایگاه ویژه‌ای برخوردار می‌باشد. با استفاده از مدل ریاضی امکان بررسی دقیق‌تر پدیده انتقال رسوب و تاثیر آن بر رفتار ریخت‌شناسی رودخانه فراهم می‌گردد. تحلیل فرآیند انتقال رسوب با استفاده از مدل‌های ریاضی معمولا برای اهداف زیر انجام می‌گیرد |۶۵۱): - تعیین تناژز رسوب حمل شده در بازه‌های مختلف و مشخص کردن میزان رسوب ورودی و خروجی - تعیین تغییرات تراز بستر ناشی از فرسایش و رسوب‌گذاری -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۴ راهنمای مطالعات ریخت‌شناسی رودخانه‌ها - بررسی پدیده فرسایش و رسوب‌گذاری در خم رودخانه‌ها به منظور تعیین جابجایی‌های عرضی - بررسی توزیع غلظت رسوب در عمق» عرض و امتداد طولی رودخانه - تعیین مشخصه‌های ریخت‌شناسی رودخانه در بازه‌های زمانی و مکانی مختلف - بررسی تغییرات ریخت‌شناسی در اثر برداشت شن و ماسه - بررسی اثرهای سازه‌های هیدرولیکی بر انتقال رسوب و پیامدهای ریخت‌شناسی آن تاکنون مدل‌های مختلفی برای بررسی فرآیند انتقال رسوب و تعامل آن با پدیده‌های ریخت‌شناسی ارائه شده است. در زیر به معرفی جزییات بیش‌تری از مدل‌ها پرداخته شده و در جدول (۶-۴) نیز خلاصه‌ای از مشخصه‌های مدل‌های رایانه‌ای مورد استفاده در مطالعات مهندسی رودخانه آورده شده است. - 6--1۳:6] نرم افزار 11-6[ که توسط مرکز هیدرولوژی گروه مهندسی ارتش آمریکا تهیه شده است» یکی از متداول‌ترین مدل‌های کامپیوتری بستر متحرک برای محاسبات یک بعدی در رودخانه‌ها می‌باشد. این مدل برای تحلیل فرسایش و رسوب‌گذاری از طریق اندرکنش مخلوط آب و رسوبء مصالح بستر و هیدرولیک جریان توسعه یافته است. این مدل قدرت رودخانه را برای حمل رسوب شبیه‌سازی می‌کند. حمل بار بستر» حمل سیلت و رس» رسوب‌گذاری» سپر شدگی و از بین رفتن لایه سپر در مدل قابل بررسی می‌باشد. مدل همچنین توانایی تعیین محل و حجم رسوب‌گذاری در مخزن سد را دارد. فرسایش در پایین‌دست سد. تغییرات دراز مدت فرسایش و رسوب‌گذاری ناشی از اصلاح آبراه و رسوب‌گذاری در کانال‌های کشتیرانی از جمله مواردی است که در مدل قابل بررسی می‌باشد. این مدل برای جریان ماندگار توسعه یافته و برای جریان غیر ماندگار کاربرد ندارد. با توجه به این که مدل یک بعدی می‌باشد. توانایی شبیه‌سازی پدیده پیچانرودی یا توزیع رسوب در عرض رودخانه را ندارد. آخرین نسخه نرم افزار 11۳-6 در سال ۲۰۰۴ به عنوان نسخه ۴/۲ توسط گروه هیدرولوژی مهندسین ارتش آمریکا ارائه شده است. قابلیت‌ها و محدودیت‌های این نرم افزار و جنبه‌های مختلفی که در ارتباط با تعیین ویژگی‌های ریخت‌شناسی رودخانه‌ها در این نرم افزار قابل بررسی است عبارتست از [۸۷ |: * تعیین بار کل رسوب برای هر مقطع در بازه مورد نظر * تعیین تغییرات تراز کف» تراز سطح آب و تراز خطالقعر * _رسوب‌گذاری در مخازن سدها و بررسی مسایل لایروبی (حجم و موقعیت رسوب‌گذاری) * عدم امکان شبیه‌سازی جابجایی عرضی رودخانه * عدم امکان تعیین توسعه پیچاب‌های رودخانه‌ای و توزیع جانبی بار رسوبی در عرض سطح مقطع * عدم امکان شبیه‌سازی شکل (فرم) کف * عدم امکان شبیه‌سازی جریان‌های ثانویه و تراکم آن -------- صفحهٔ بعد -------- - ۹51۸1۹3ی این مدل برای شبیه‌سازی جریان و رسوب در بسترهای آبرفتی در کشور آمریکا توسعه یافته است و با توجه به این که از مفموم لوله جریان در تعیین عوامل هیدرولیک جریان و انتقال رسوب استفاده شده, یک مدل شبه دو بعدی محسوب می‌شود که علاوه بر تغییرات طولی» توانایی تعیین تغییرات در عرض را هم دارد. با توجه به این که روش‌های مختلف انتقال رسوب (یازده روش) در مدل مورد استفاده قرار گرفته» امکان به‌کارگیری مدل در شرایط مختلف وجود دارد. قابلیت‌های عمده این مدل به شرح زیر می‌باشد [۱۳]: ٩‏ محاسبه نیمرخ سطح آب با انتقال رسوب و بدون آن * محاسبه نیمرخ سطح آب در شرایط جریان زیر بحرانی» فوق بحرانی و بینایین * انتقال رسوب و تغییرات طولی و عرضی بستر ٩‏ محاسبات سپر شدگی و جور شدگی مصالح بستر ٩‏ محاسبه تغییرات در عرض و عمق مقطع بر اساس تئوری حداقل قدرت جریان (شبه سه‌بعدی) با توجه به این که مدل شبه دایمی و شبه دو بعدی می‌باشد. برای جریان های متغیر سریع» جریان‌های غیر دایمی و شرایطی که جریان دو بعدی و سه‌بعدی می‌باشد و همچنین برای جریان‌های ثانویه کاربرد ندارد. این نرم افزار برای اولین بار به وسیله مولیناس و یانگ" در سال ۱۹۸۶ برای اداره آبیاری آمریکا تهیه گردید تا شرایط جریان را در یک روش شبه دو بعدی و تغییرات ابعاد هندسی آبراهه‌ها را در یک حالت شبه سه‌بعدی شبیه‌سازی نماید. آخرین نسخه جدید این نرم افزار با نام 057۸1۹53 ارائه شد که قابلیت‌ها و محدودیت‌های آن به قرار زیر است: ٩‏ انجام محاسبات و تعیین ضرایب هیدرولیکی برای مجاری روباز در دو حالت مرز ثابت و متحرک * توانایی محاسبه نیمرخ سطح آب در رژیم جریان‌های زیر بحرانی» فوق بحرانی و بینایین * شبیه‌سازی و پیش‌بینی تغییرات هیدرولیکی و رسوب در دو جهت طولی و عرضی * شبیه‌سازی و پیش‌بینی تغییرات نیمرخ طولی آبراهه‌های آبرفتی و هندسه مقطع عرضی بدون توجه به ثابت بودن یا فرسایش‌پذیری کناره‌ها * امکان محاسبات حمل رسوب چسبنده در نسخه های جدید (3/0 .2/1 ,057۸52/0) * روندیابی رسوب و تغییرات دانه‌بندی و تشکیل لایه مسلح بنابراین از طریق این نرم افزار می‌توان تغییر تراز بستر و تغییرات جانبی مقاطع عرضی را در طول زمان پیش‌بینی نمود. - 12-[۳1۷1۵1 این مدل ریاضی با در نظر گرفتن مرز فرسایش‌پذیرء تغییرات مقطع طولی کف و عرض رودخانه و شکل و توپوگرافی بستر را شبیه‌سازی می‌کند. اطلاعات مورد نیاز به عنوان ورودی این مدلء شامل آبنمود جریان» ترکیب مواد رسوبی بستر و اطلاعات مقاطع عرضی آبراهه می‌باشد. در این مدل تغییر تراز بستر» شکل کف و عرض رودخانه در طی زمان شبیه‌سازی می‌گردد به نحوی که این مدل برای رودخانه‌های فرسایش پذیر قابل کاربرد می‌باشد. همچنین از جمله کاربردهای دیگر این نرم افزار برای ارزیابی فرسایش 68 عم ۷1011۵۵ - | -------- صفحهٔ بعد -------- عمومی در محل پل‌های رودخانه‌ای» تعیین نرخ رسوب حمل شده » تغییرات ناشی از برداشت شن و ماسه در رودخانه و تعیین راستای مناسب رودخانه " و غیره می‌توان اشاره نمود [۴۵ ]. قابلیت‌های اصلی این مدل در راستای مطالعات ریخت‌شناسی عبارتست از: * شبیه‌سازی تغییرات عرض آبراهه‌های طبیعی و آبراهه‌های مصنوعی ٩‏ شبیه‌سازی تغییرات تراز بستر رودخانه شبیه‌سازی تغییرات شکل و فرم ناهمواری‌های بستر رودخانه ۹ شبیه‌سازی اثرهای انحنا و خم‌های رودخانه‌ای شبیه‌سازی اثرهای سازه‌های متقاطع رودخانه‌ای و سازه‌های طولی حفاظت - ل)-۱11۳21 این نرم افزار که قسمتی از بسته نرم افزاری ۸1116۳۳21 است. توسط موسسه هیدرولیک دانمارک (111آ]) به منظور شبیه‌سازی دو بعدی جریان و حمل رسوب در رودخانه‌ها توسعه یافته است. توسط این نرم افزار می‌توان تغییرات رودخانه در کف و پلان را در طی زمان» بررسی و شبیه‌سازی نمود. محدوده طولی مدل از چند صد متر تا بیش از یکصد کیلومتر بوده و محدوده بازه زمانی از چند ساعت تا ده‌ها سال می‌تواند در تهیه مدل رودخانه مورد نظر قرار گیرد. از جنبه ریخت‌شناسی,» شرایط و حالت‌های زیر را می‌توان توسط ع-۸11۳۳:21 شبیه‌سازی نمود و در مطالعات ریخت‌شناسی؛ نتایج و خروجی های آن مورد بهره‌برداری قرار گیرد [۳۷ ]. * جریان و حمل رسوب * فرسایش کناری و فرسایش کف * فرسایش در قوس» فرسایش موانع رودخانه‌ای» فرسایش ناشی از به‌هم پیوستن رودخانه‌ها و فرسایش عمومی ۹ تشکیل و مسدود شدن آبراهه از جمله دو شاخه شدن * پدیده رسوب‌گذاری در مصب" (در ناحیه جزر و مدی رودخانه)» بارهای رسوبی و پشته‌های رسوبی تشکیل لایه مسلح " و لایه درشت دانه در بستر رودخانه * مقاومت آبرفتی" بر این اساس کاربردهای معمول این نرم افزار عبارتست از: * طرح حفاظت کناره در برابر فرسایش کف و کناره‌ها * اقدامات کاهش و کنترل رسوب‌گذاری در مصب ۰ بررسی اثرهای سازه‌هایی مانند سرریزء آپشکن., بند انحرافی و سرریزهای جانبی | - 56011۵ (۷ 2-0 3 - 68 4 - ۸۲۲۳۵۲۲ ۲ 5 - ۸1| 6 -------- صفحهٔ بعد -------- * تعیین راستا و ابعاد آبراهه‌های کشتیرانی به منظور به حداقل رساندن هزینه‌های نگهداری و لایرویی *_رسوب‌گذاری در آب‌گیرهاء خروجی‌ها, بندهای کشتیرانیء اسکله‌ها و مخازن * بررسی اثر پل‌هاء تونل و خطوط لوله متقاطع با رودخانه بر فرسایش و رسوب رودخانه * طرح‌های احیا و بازیابی زیست محیطی در سیلابدشت و آبراهه اصلی رودخانه‌ها * شبکه‌های پایش بر مبنای پیش‌بینی‌های ریخت‌شناسی - 1۳آن)ن) از سال ۱۹۸۹ توسط مرکز ملی علوم هیدرولیک محاسباتی و مهندسی (]۳-11-)۷! » نسبت به تهیه و توسعه نرم افزارهایی به منظور شبیه‌سازی جریان و رسوب در محیط‌های طبیعی اقدام گردید که درنتیجه مدل‌هایی یک بعدی, دو بعدی و سه‌بعدی تهیه شد که برای شبیه‌سازی حالت‌های وسیعی از جریان سطح آزاد و حمل رسوب به کار گرفته شد. این نرم افزارها به نام‌های11 2۴11۳ 2650 و 30 ۲۲115 معرفی شده که به ترتیب دارای ویژگی‌های زیر می‌باشد [۹۸ ]: الف - 11 17۳ن)-) این نرم افزار برای شبیه‌سازی یک بعدی جریان غیر دایمی و انتقال رسوب در شبکه آبراهه‌ها توسعه یافته است. نرم افزار مذکور به گونه‌ای طراحی شده که امکان ترکیبی مدل‌های حوضه آبریز و رودخانه را دیده است. مدل هیدرودینامیک 2617۳11 شامل روند مخصوصی برای محاسبه جریان در تقاطع با سازه‌های هیدرولیکی کالورت‌هاء آبشارهای کوتاه و بلند. پل‌ها و فلوم‌های پیش‌بینی دراز مدت تغییرات ریخت‌شناسی طراحی شده و لذا می‌تواند برای ارزیابی اثر پذیری آبراهه و سازه‌های کنترلی بر روی میدان رسوب به کار گرفته شود. ب - ۲077۳20 این نرم افزار یک بسته جامع برای شبیه‌سازی دو بعدی و تجزیه جریان یکنواخت رودخانه» انتقال رسوب و روند ریخت‌شناسی و تغییرات شکل‌های بستر ناشی از انتقال بار بستر قابل شبیه‌سازی بوده و تاثیر جریان‌های ثانویه بر انتقال رسوب در بازه‌های قوسی قابل شبیه‌سازی است. محدوده مدل سازی آن: * مدل فرسایش کناره‌ها و جابجایی جانبی مسیر * انتقال غیر تعادلی درات رسوب و پدیده جور شدگی مصالح بستر * مدل انتقال بار معلق 0۵ - | 8 20 ع ۲1۷۵0۵06 هد 0۵0 1۵۳ +عا۲ ۱1۵00۵ - 2 -------- صفحهٔ بعد -------- *تغییرات ریخت‌شناسی بستر ناشی از انتقال بار بستر ج - 007630 - ۹۳:۳1,0۷۷ برای مطالعه جریان» انتقال رسوب و تغییرات ریخت‌شناسی در شبکه آبراهه‌ها و رودخانه‌ها در کشور هلند توسعه یافته است. این مدل یک بعدی بوده و در شرایط جریان ماندگار و غیر ماندگار قابل کاربرد می‌باشد. عمده قابلیت‌های این مدل به شرح زیر * روند یابی جریان و رسوب برای جریان ماندگار و غیر ماندگار در شبکه رودخانه‌ها و کانال‌ها * بررسی اثرهای ناشی از احداث سازهای هیدرولیکی بر شرایط جریان» تغییرات بستر و ریخت‌شناسی رودخانه * بررسی جریان‌های سیلابی در رودخانه‌های جزر و مدی ٩‏ مطالعه انتقال رسوب به صورت بار معلق و بار کل این مدل برای پدیده‌هایی که شرایط دو بعدی یا سه‌بعدی در آنها حاکم است.ء کاربرد ندارد. به دلیل این که تعداد روش‌های به کار ۸10(11۳:7( - برای تحلیل جریان و رسوب در رودخانه‌ها در کشور کانادا توسعه یافته است. این مدل یک بعدی بوده و برای جریان غیر ماندگار قابل کاربرد می‌باشد. این مدل برای پیش بینی تغییرات تراز بسترء بررسی تاثیر انحراف جریان» بررسی اثر سازه‌های هیدرولیکی نظیر سد بر نیمرخ بستر و بررسی تغییرات در مشخصات رسوبی بستر کاربرد دارد. مدل فقط برای رسوب غیرچسینده قابل کاربرد بوده و به دلیل این که فقط از یک رابطه برای انتقال رسوب استفاده می‌کندء محدوده کاربرد آن کم می‌باشد [۷]. - ۱11۳11 برای شبیه‌سازی جریان» انتقال رسوب و کیفیت آب در شبکه کانال‌ها و رودخانه‌ها در کشور دانمارک توسعه یافته و در سطح وسیعی از کشورها و از جمله ایران مورد استفاده قرار گرفته است. این مدل یک بعدی دارای مولفه‌های مختلف برای مطالعات حالت‌های جریان ماندگار و غیرماندگار می‌باشد [۷]. زیر برنامه هیدرودینامیکهسته مرکزی مدل 11ت۷1116 به شمار می‌رود و برای حل معادلات پیوستگی و مومنتوم و به طور کلی کاربرد این زیر برنامه‌ها را می‌توان به صورت زیر بیان کرد: -------- صفحهٔ بعد -------- ی شبیه‌سازی کنترل سیل * ارزیابی عملکرد سامانه‌های آبیاری و زهکش‌های سطحی طراحی سامانه‌ی کانال ٩‏ مطالعات جذر و مدی در رودخانه‌ها و خورها - ۲1۳-1۸۹ جریان متغیر تدریجی را با هر نوع مقطع عرضی در حالات دایمی» غیردایمی و همچنین انتقال رسوب در مرز متحرک را به‌صورت یک بعدی شبیه‌سازی می‌نماید. این مدل از معادله انرژی برای محاسبات استفاده کرده و برای حالاتی که تغییرات نیمرخ سطح آب سریع باشد. از معادله مومنتوم استفاده می‌کند. این مدل قادر به شبیه‌سازی جریان‌های زیر بحرانی» فوق بحرانی و ترکیبی می‌باشد. در حل جریان غیردایمی از مدل 1[۳1[] اقتباس می‌کند. در این مدل امکان ارتباط با 5آن) وجود دارد. به‌طوری که معمولا مقاطع و خروجی در انجا به‌دست می‌اید. البته می‌توان نتایج را در محیط ع1۳] نیز مشاهده نمود. در این مدل انواع پل‌هاء ابگذرهاء سرریزهاء سازه‌های موجود در سیلابدشت و انواع کانال‌ها با اشکال مختلف شبیه‌سازی می‌شوند. در این مدل می‌توان زبری در طول کانال و جدول ۶-۴- مشسخصه‌های مدل‌های کامپیوتری مورد استفاده در مطالعات رودخانه‌ها اه شاخص‌های عددی ان 5 8 5 5 ِ ن - ل 2 2 ک ن - و 3 ب ۳ < وس << پس یک. دو و نوع مدل یک بعدی | شبه دو بعدی اشبه دو بعدی۱ دو بعدی یک بعدی | یک بعدی | یک بعدی | یک بعدی سه‌بعدی ماندگار | ماندگار- شبه اماندگار- شبه ِ آماندگار- غیر اماندگار- غیر یاه غبر ماندگا غیر ماندگا غیر ماندگا غیر ماندگا رن شبه ماندگار | ماندگار | ماندگا رک ۱ ماندگار ۱ ماندگار ۰ ۱ ۰ ۳ ۰ از ۰ ۳ فوق بحرانی ۲ فوق بحرانی | فوق بحرانی | فوق بحرانی اک 5 50 0 0 که مس هس شبیه‌سازی اثرهای سازه‌های دارد دارد دارد دارد دارد دارد دارد دارد دارد هیدرولیکی -------- صفحهٔ بعد -------- ۸۰ راهنمای مطالعات ریخت‌شناسی رودخانه‌ها علیرغم محاسن و قابلیت‌های زیادی که مدل‌های ریاضی در تحلیل فرآیند انتقال رسوب دارا می‌باشند شرط استفاده موثر از آنما اطمینان از نتایج حاصل را طلب می‌کند. به عبارتی برای اطمینان از عملکرد مدل انجام فرآیند واسنجی ضروری می‌باشد. این امر وجود داده‌های میدانی و اندازه‌گیری‌های صحرایی را الزامی می‌کند. ۳-۳-۲-۴ تعیین منحنی سنجه - رسوب و رابطه بده رسوبی معلق مبتنی بر داده‌های آماری در ایستگاه‌های آب‌سنجی علاوه بر اندازه‌گیری بده جریان (00)» هم‌زمان غلظت مواد رسوبی معلق نیز با نمونه‌برداری و انجام تجزیه آزمایشگاهی تعیین می‌گردد. این گونه اطلاعات بخشی از آمار کلاسیک رودخانه بوده و از طریق سازمان‌های مربوط (نظیر شرکت مدیریت منابع آب ایران- وزارت نیرو) قابل دسترسی است. با استفاده از مقادیر ۲ و ( تناژ رسوب رودخانه از رابطه زیر تعیین می‌گردد: (۹-۴) ,008640 ح 0 که در این رابطه: 5 نرخ انتقال رسوب معلق بر حسب تن در روز + غلظت مواد رسوبی معلق بر حسب میلی گرم در لیتر آبدهی روزانه بر حسب متر مکعب بر ثانیه می‌باشد منحنی حاصل از برازش آماری بر داده‌های بده جریان و رسوب را منحنی سنجه رسوب؛ می‌نامند. در شکل (۱۴-۴) نمونه‌ای از منحنی سنجه رسوب نشان داده شده است [۸۷]. مطابق نمودار ارائه شده در شکل (۱۳-۴) منحنی سنجه رسوب معمولاا توسط یک معادله نمایی مشخص می‌گردد. شکل کلی رابطه نمایی بده رسوبی معلق به صورت زیر می‌باشد: 0,0 )۱۰-۴( در این رابطه ۵و0 ضرایب معادله هستند که به روش همبستگی تعیین می‌گردند.. در شکل (۱۴-۴) ضرایب معادله نمایی شامل ۵-2 ۲-۱1.551 می‌باشد. بدیهی است برای هر رودخانه‌ای با توجه به شرایط حوضه‌ای» شاخص‌های ریخت‌شناسی» جنس مواد بستر و کناره‌ها و نظام هیدرولوژیک مقادیر 2 و [ متفاوت می‌باشد. از دیدگاه ریخت‌شناسی بار معلق به خصوص در مواقع رودخانه دارای اهمیت زیادی است. | - 5001601 3۵16 6 -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم- روند مطالعات ریخ ۴-۳-۲-۴ تعیین تناز رسو رسوب معلق از جمله شاخص است: - استفاده از روش میا - روش منحنی دوام . در روش میانگین وزنی براء روابط زیر تناز رسوب معلق سال )۱۱-۴۱۳-۴( ۷ : تناژ رسوب در روز مو نُسناسی رود خانه‌ها 10 105 ر)(متر مکعب بر ثانیه) ,۱۴-۴ نمونه‌ای از منحنی سنجه رسوب و رابطه بده رسوبی معلق مربوط | های ریخت‌شناسی رودخانه‌ها تلقی می‌شود. تعیین تناز رسوب معلق نگین وزنی جریان یک دوره آماربرداری مقادیر تناژ رسوب برای هر سال آبی تعیین و با اد سال های آماری و ی0) تناژ رسوب سالانه رودخانه می‌باشد. ۸۱ ۸۷ سالانه به دو روش زیر متداول 05 ۱۳ ری 11 ۸» 11 -------- صفحهٔ بعد -------- در روش منحنی دوام جریان لازم است مطابق شکل (۱۵-۴) نمودار بده روزانه ( ,0)) بر حسب احتمال وقوع جریان برای دوره آماری مشخص ترسیم گردد [۶۹]. با استفاده از منحنی دوام جریان براساس الگوی مندرج در جدول (۷-۴)» بده روزانه رتبه‌بندی شده و برای هر کلاس احتمال وقوع مشخص می‌گردد. با قرار دادن بده رتبه مربوط در معادله نمایی بده آب - بده رسوب (در مورد تعیین معادله بده آب - بده رسوب به مبحث ۳-۴-۲-۴ مراجعه شود) تناز رسوب در هر رتبه تعیین و از جمع رتبه‌های متوالی متوسط تناز رسوب روزانه تعیین و از حاصل‌ضرب آن در تعداد روزهای سال (۲۶۵) تناژ سالانه مشخص می‌گردد. مطابق جدول (۷-۴) برای رودخانه شاهرود متوسط بده رسوب روزانه( ,0)) برابر با ۲۰۵۲۰ تن و متوسط تناژ رسوب معلق سالانه ۷۴۹۱۵۹۹- 0 تن در سال (حدود ۷,۵ میلیون تن در سال) می‌باشد. همچنین برای رودخانه شاهرود معادله بده آب - بده رسوب به صورت زیر استخراج گردیده است |[۶۹]: 01.070 0*۱ )۱۳-۴( اطلاعات بیش‌تر در خصوص تعیین تناژ رسوب معلق در منابع مختلف ارائه شده است. از جمله یانگ (۲۰۰۲۳) معادلات مختلفی را برای تعیین بار معلق ارائه داده است. به علاوه شن [۸۳] در کتاب مکانیک رودخانه روش‌های تعیین بار معلق و تعامل آن را با ریخت‌شناسی بررسی کرد. از دیدگاه ریخت‌شناسی تناژ رسوب سالانه حمل شده با توجه به تاثیر آن در شکل‌گیری مشخصه‌های هندسی رودخانه همواره مورد توجه متخصصین ریخت‌شناسی بوده است. از این رو مراجع مختلفی که برای بررسی ساختار ریخت‌شناسی رودخانه‌ها تدوین گردیده است. بخشی از مباحث عنوان شده اختصاص به معادلات انتقال رسوب و نحوه تعیین تناز 1000 100 1 10 ٍ ٍ 0 10 20 30 40 50 60 70 840 90 100 درصد احتمال وقوع جریان شکل ۱۵-۴- نمونه‌ای از منحنی دوام جریان برای دوره آماری مشخص (رودخانه شاهرود)[۳۲۶] -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم- روند مطالعات ریخت جدول ۷-۴- تعیین متوسط رسو (0(:)2(*)4) تن بر روز ۵ اد و ۸ اد مور هه ۳۳/۴ ۳۳۳۳۳ اش اند رد۱۸ (ه ۱۱۸ ۱۱۵۲۵۳۰ ۳۲۰۰ ۴/۲۴۱ ۱/۵۴۱۱ ۲/۵۲۰۱ ۳/۶۰۴۱ ۵/۵۸۳۱ ۱ ۹/۵۵۸۳ ۲۳۱۰۱۸۳۲ ۲ ۵/۶۹۶۳ ۱/۰۵۱۳ ۱/۱۴۳۳۲۰۳ ۳۲ ۱۱۰۷۳۲۳ ۱۵۸۴۳۰۳ ۱/۲۶۹۳۲۰۳ ۲/۱۰۰۳ ۲/۰۰۳۳ ۳۳۲۳۳۰۳ ۱۷۲۳۳۳ ۴/۷۴۰۲ لاد (۸ موه اه شاد ۸۸۸ زود رخ اه ۱۳۱۸۳۲۰۳ ۴ ۲/۰۵۲۳ تن بر روز تن در سال تن بر کیلومتر مربع بر سال تسناسی و ودخانه‌ها ب‌دهی سالانه (بار معلق) به نتایج محاسباتی رسوب با 0 تن بر روز ۴ ۱۳۱۳۱ ۱۳۳/۱ [ یه ان فرهرهه را ۱۱۳۳۱۳۲۰ 0۹۰ ۱/۹۸۵۳۰۱ ۵/۰۸۴۱ ۸/۸۳۲۱ ۱۳۵۴۱۳۲ ۲۵۲۰۳۲ ۳۲۳/۶۰۴۳۲۲ اد ۸۱۵۸ شش رد ۲/۰۱۸۳ ۵/۶۹۶۳ ۱۵۰۲۳۲۴ ۲/۵۶۳۴ ۴۱۵۴۳۲۴ ازشهردند ارهرده ۸ ۷۴ ۱/۳۲۶۹۳۲۵ ۲/۱۰۰۵ ۴/۰۱۵۳۰۵ ۱۳۱۰۸۳۲۶ ۱/۷۲۳۳۲۰۶ ۲/۳۷۰۶ ۲/۶۸۳۶ ۲/۷۹۹۶ ۲/۹۸۴۶ ۶/۹۰۳۶ ۳۳/۳۸ درا ۷۴۹۹ ۱۳۴/۳ معادله: ریان برای دوره آماری اهرود(ایستگاه لوشان) احتمال وقوع در هر کلاس(در صد) س لژ ۵ ۵ ۰ ۳۰ ( ما ۱/۰ ۳ ۵۰ ۱/۰ ۷/۰۰ ۴/۰۰ ۳/۰۰ ۳/۰۰ ۳/۰۰ ۱/۰۰ ۱۳۰۰ ۸ ۳۰ ۰ ۲ ۲ ۲ از ۲ بده رسوب م بده متوسط سالانه . بده ویژه مت 01 ۸۳ سال ۷۹-۸۰) وقوع (درصد) -------- صفحهٔ بعد -------- ۸۴ راهنمای مطالعات ریخت‌شناسی رودخانه‌ها ۵-۳-۲-۴ تعیین ظرفیت حمل رسوب و مشخص کردن میزان بار بستر در بازه‌ها رودخانه‌ها به ثبعیت از شیب. بده جریان و دانه‌بندی مواد بستر قادر بهه حمل مقدار معینٍ بار رسوبی می‌باشند که اصطلاحا ظرفیت حمل رسوب گویند. ظرفیت حمل رسوب شاخصی از توان فرسایشی رودخانه تلقی می‌شود. کلی در مجرای اصلی ظرفیت حمل رسوب بیش‌تر از ناحیه سیلابدشت می‌باشد. با سرریز سیلاب بخش عمده‌ای از رسوب در سطح سبلابدشت ترسیب می‌شود. در امتداد مسیر جریان بازه‌هایی که دارای ظرفیت حمل رسوب بالایی هستند مستعد فرسایش بوده و در بازه‌های با توان حمل رسوب کم‌تر پدیده رسوب‌گذاری قابل انتظار است. برای تعیین ظرفیت حمل رسوب از معادلات مختلفی معادلات برای بسترهای شنی که دارای دانه‌بندی درشتی می‌باشند کاربرد دارند. از این گروه می‌توان معادله مایر-پیتر- مولر, معادلات می‌توان به ایکزر- وایت" و انگلند - هانسن " اشاره کرد. با استفاده از معادلات انتقال می‌توان مقدار بار بستر را تعیین نمود. معادلاتی که برای تعیین بار بستر استفاده می‌شوند عبارتند از: معادله مایر- پیتر - مولرء شاکلیش, اسمارت, باگنولد"» یالین" شیلدز [۹۷:۴۲۱ ۸۷]. شرح تفصیلی این معادللات توسط یانگ ارائه شده است ‎.]٩۷[‏ در زیر معادله شاکلیش, مایر- پیتر- مولر و شیلدز به عنوان نمونه معرفی می‌شود. این معادلات از جمله روابطی هستند که در مطالعات ریخت‌شناسی رودخانه‌ها کاربرد زیادی دارند. 2 2.5 ۱۳-۳۴ (م0-0)* کت -< (۱۳-۴) 40 تین 7 و9 3/2 1 0 5/3 (۱۶-۴) 0*۳ < 0 بده بار بستر در واحد عرض (مترمربع بر ثانیه) 1: بده جریان در واحد عرض (مترمربع بر ثأنیه) 0 بده بحرانی جریان در واحد عرض (مترمربع بر ثانیه)» 5: شیب رودخانه (شیب خط انرزی) ,ن چگالی دانه‌های رسوب (بی بعد)» ۸0], قطر نظیر ۴۰ درصد ریزتر وزنی مواد رسوبی بستر (متر)» «.): بده بار بستر در تمام عرض مجرا (مترمکعب بر ثانیه) و 0 متوسط عرض رودخانه (متر) می‌باشد. )۲ 1۳۵۹۵۵۲۲ 5601161 - | ۲ - ۳۵۵۲ - 1/07 - 2 501011۵07 - 3 511615 - 4 6 له دمعان۸0 - 5 0 - ۳۵261 - 6 0 - 7 (۸ 6 هس -------- صفحهٔ بعد -------- معادله مایر- پیتر- مولر برای تعیین بار بستر: 2 1 (۱۷-۴) و ام 0.25 +0( 0.047- 5 4( ۲ ۵ نرخ بار بستر در واحد عرض (نیوتن بر متر ثانیه)» ٩ا:‏ شعاع هیدرولیکی (متر)5: شیب خط آنرژی» 7و ,۷: به ترتیب وزن مخصوص آب و رسوب (نیوتن بر متر مکعب) [: قطر میانه ذرات رسوب (متر) و 0 جرم مخصوص آب (کیلوگرم بر متر مکعب) می‌باشد. از حاصل‌ضرب ‎٩,‏ در عرض رودخانه (0) بده بار بستر در عرض مجرا بر حسب (نیوتن بر ثانیه) حاصل می‌شود. ۳ (۱۸-۴) سم 1 3 ۳ ول (۱۹-۴) با که در این روابط (1: ضریب مانینگ مجرا و ول قطر نظیر ۹۰ درصد ریزتر وزنی مواد بستر (متر) می‌باشد. (۲۰-۴) معادله شیلدز للم ۳ 40 ) ۸/0 که دراین رابطه: بار بستر در واحد عرض (مترمکعب بر ثانیه بر متر)» 4: بده جریان در واحد عرض (مترمکعب بر ثانیه بر متر) روج. تنش برشی بستر (نیوتن بر مترمربع) و م7 تنش برشی بحرانی می‌باشد که از منحنی شیلدز تعیین می‌شود. (نیوتن بر مترمربع) تفاوت بین بار بستر در مقطع ورودی و خروجی» وضعیت بازه را از نظر فرسایش و رسوب‌گذاری مشخص می‌دارد. در صورتی که رسوب ورودی بیش‌تر از خروجی باشد پدیده رسوب‌گذاری و بالاآمدن کف رودخانه قابل انتظار است. چنان که رسوب خروجی از بازه بیش‌تر از رسوب ورودی آن باشد فرسایش کف و کناره‌ها اتفاق می‌افتد. ۶-۳-۲-۴ تعیین بار کل رسوب" بار کل مجموع بار بستر و بار معلق می‌باشد که به ازای بده معین باید تعیین گردد. در مباحث پیشین روش محاسبه بار بستر و بار مهندسی تعیین بار کل با بهره‌گیری از معادللات انتقال رسوب امکان پذیر است. در این روش با استفاده از معادلاتی نظیر بانگ, انگلند هانسن و ایکرز- وأیت مقدار بار کل برای بده مورد نظر مستقیماً قابل محاسبه می‌باشد. جزییات کامل‌تری در خصوص معادللات | - 101۵[ ]40 -------- صفحهٔ بعد -------- معادلات ارجحیت دارد. این ارزیابی توسط انجمن مهندسین عمران آمریکا (۸۹3!) انجام گرفته است [۹۷]: جدول ۸-۴- رتبه بندی معادلات رسوب بر اساس بررسی‌های یانگ [۹۵] ۷۷۵ - دما ۸ : بار کل ۳ 0 - ۲1۵۵100 بارکل ۴ ۷-۳-۲-۴ مشخص کردن وضعیت فرسایش و رسوب‌گذاری در بازه‌های مختلف رودخانه مشخصه‌های ریخت‌شناسی و تحلیل رفتار رودخانه‌هاء لازم است وضعیت بازه‌های مخحتلف از دیدگاه فرسایش و رسوب‌گذاری رودخانه در اثر فرسایش عمومی دچار کف‌کنی گردیده و احتمال ناپایداری و ریزش کناره‌ها تشدید می‌گردد. این امر پلان مسیر و مشخصه‌های هندسی رودخانه ر دستحوش تغییر می‌نماید یب علاوه فرسایش موضعی از جمله عوامل ناپایداری و تغییر شکل رودخانه‌ها تلقی می‌شود. پدیده فرسایش موضعی در خم رودخانه‌ها نمود بیش‌تری دارد. این امر موجب جابجایی عرضی و تغییر مسیر رودخانه می‌گردد. در شکل (۱۶-۴) نمونه‌ای از تغییر مسیر رودخانه در اثر فرسایش در خم‌ها نشان داده شده است. در مسیرهای مستقیم نیز در اثر پدیده پنجه شویی ریزش توده‌ای و تخریب کناره‌ها و تعریض بستر قابل انتظار است. گوره موقعیت جدید کنتاره رودخانه در جم موقعیت قبل کناره رودخانه شکل ۱۶-۴- جابجایی مسیر رودخانه در اثر فرسایش در خم‌ها [۶۳] 5 ]01۷1۱ آ0 50016 ۸۳۳۵۳1۵۵ -| ۳ ]06006۲۵ - 2 ۳ [2ع0] - 3 ع06 ]4-1 -------- صفحهٔ بعد -------- در وقوع فرسایش‌های عمومی و موضعی عوامل طبیعی و انسانی دخالت دارند. از جمله این عوامل می‌توان به وقوع سیلاب‌ها.ء تغییر آورد رسوب و بده جریان, احداث تاسیسات آبی نظیر سدهاء بندهاء سازه‌های حفاظتیء پل‌ها و برداشت شن و ماسه اشاره نمود. با احداث سدء کف‌کنی در بازه‌های پایین‌دست آغاز گردیده و تا رسیدن به شرایط تعادل ادامه می‌یاید. در شکل (۱۷-۴) تاثیر احدات سد در کف‌کنی فراگیر در مسیر رودخانه نشان داده شده است [۸۱|. علت اصلی در وقوع کف‌کنی در بازه‌های پایین‌دست سد. تله‌اندازی رسوب در مخزن سد و تخلیه آب صاف (عاری از رسوب) به پایین‌دست می‌باشد. بدیهی است هم‌زمان با کف‌کنی در پایین دست سدء رسوب‌گذاری در بالادست قابل انتظار است. رها سازی آب عاری از رسوپ از سد موقعیت قبل کناره رودخانه فرسایش و کف کنی در آبراهه شکل ۱۷-۴-وقوع کف‌کنی عمومی در پایین‌دست سد مخزنی [۸۱] فرسابش تشدید شونده در اراضی و بازه های بالادست بستر اولیه ( قبل از رسوب گذاری) بستر ثانویه ( پس از رسوب گذاری) سطح ماس ی علاوه بر فرسایش» رسوب‌گذاری نیز به نوبه خود بر ریخت‌شناسی رودخانه تاثیرگذار می‌باشد. رسوب‌گذاری ممتد موجب افزایش تراز بستر گردیده و از این طریق ظرفیت آبگذری رودخانه را کاهش می‌دهد. این امر موجب تشدید سیل گرفتگی و بر هم خوردن ساختار ریخت‌شناسی رودخانه می‌گردد. در شکل (۱۸-۴) نمونه‌ای از رسوب‌گذاری عمومی از مسیر رودخانه نشان داده شده است. مطابق شکل با تشدید فرسایش در بازه‌های بالادست و سطح حوضه آبریز مواد رسوبی حمل شده در مسیر رودخانه ترسیب می‌کند. اثر رسوب‌گذاری اغلب به صورت شریانی شدن رودخانه و یا پیجابی شدن آنها ظاهر می‌شود (۴۷|. در مواردی نیز تشکیل انباشته‌های رسوبی در بستر نظیر تلماسه‌ها » جزایر و پشته‌های رسوبی " افزایش تراز بستر و تشدید مقاومت در مقابل جریان را به دنبال دارد. وجود این گونه عوارض رسوبی موجب تفرق و انحراف جریان گردیده و این مر تخریب کناره‌ها و تعریض بستر را به دنبال دارد[ ۴۲ |. در شکل (۱۹-۴) مواردی از تشکیل انباشته‌های رسوبی در رودخانه‌ها نشان داده شده است |۶۳۴۲ |. | - 6 2 - 7 -------- صفحهٔ بعد -------- بازه های رسوبی شکل ۱۹-۴- مواردی از تشکیل انباشته‌های رسوبی در بستر رودخانه‌ها [۶۳۰۴۲]. ۴-۳-۴ زمین‌شناسی و زمین ریخت‌شناسی مطالعات ریخت‌شناسی رودخانه‌ها از جنبه‌های زیادی با مطالعات زمین‌شناسی آنها ارتباط دارد. این مطالعات اهمیت زیادی در پاسخگویی به بسیاری از سوالات مطرح در مراحل اولیه شناسایی وارزیابی خطرات» ویژگی‌های سازندهای سنگی و آبرفتی مسیر و عوامل موثر بر ریخت‌شناسی رودخانه دارند. از آن‌جا که رودخانه‌ها و سازه‌های احدائی برای ساماندهی» با زمین بستر در ارتباط هستندء در نتیجه بررسی واکنش متقابل زمین و سازه در زمان احداث و بهره‌برداری از سازه‌های مورد نظرء حایز اهمیت فراوانی است. به عبارت دیگر طراحی و احداث هر نوع سازه در طبیعت باید به گونه‌ای انجام شود که تعادل متقابل سازه و شرایط زمین‌شناسی به‌وجود آید. در این خصوص ضروری است که پیش از اجرای هرگونه طرح ساماندهی رودخانه, مطالعه کلیه عوامل و عوامل مرتبط با ویژگی‌های زمین شامل خصوصیات عمومی و اختصاصی واحدهای زمین‌شناسی موجود در محدوده طرح, شرایط زمین ریخت‌شناسی ناحیه‌ای, پدیده‌های ژئودینامیکی و همچنین عوامل موثر بر شرایط ریخت‌شناسی مسیر رودخانه, مد نظر قرار گرفته و ارزیابی شود. مطالعات زمین‌شناسی به طور معمول در مراحل شناسایی و توجیهی از مطالعات ریخت‌شناسی رودخانه انجام می‌شود که گاهی تحت عنوان مطالعات مقدماتی و مطالعات نهایی زمین‌شناسی نیز تقسیم می‌گردد[۱۳]. در مرحله مطالعات مقدماتی زمین‌شناسی؛ مطالعات در سطح گسترده‌تر و کلی‌تر انجام می‌شود و هدف از آن کسب شناخت کلی از وضعیت زمین‌شناسی منطقه و فرآیندهای موثر برشرایط ریخت‌شناسی رودخانه است. هدف عمده این مطالعات بررسی و تهیه نقشه‌های زمین‌شناسی مهندسی به منظور فراهم کردن اطلاعات لازم برای طراحان است که بر پایه آن بتوانند در ایحاد سازه‌های مهندسی و توسه‌ای» هماهنگی با زمین‌شناسی محیطی را به بهترین وجه ممکن رعایت کنند. بدون این هماهنگی, اجرای هرگونه سازه مهندسی بر روی رودخانه و یا تغییر در است به پیامدهای زیانباری منجر شود که نه تنها بر جنبه اقتصادی و طول عمر سازه بلکه بر ایمنی آن نیز اثر سو بگذارد[۱۲]. به طورکلی درتهیه راهنمای حاضر سعی شده تمامی جنبه‌های مرتبط با ساختار زمین مد نظر قرار گرفته و مورد بحث و بررسی قرار گیرند. این جنبه‌ها در چهار بخش اساسی که عبارتند از بررسی پیشینه زمین‌شناسی رودخانه» تعیین روند تغییرات مکانی مسیر -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم- روند مطالعات ریخت‌سناسی رودخانه‌ها ۸۹ رودخانه و مشخص کردن کمربند جابجایی» تعیین ساختار زمین‌شناسی سازندهای مسیر رودخانه» مشخص کردن پدیده‌های موثر در ریخت‌شناسی نظیر گسل‌هاء بیرون‌زدگی‌هاء تغییرات سطح اساس» زمین لغزه و کوه ریزش تشریح شده است. ۱-۴-۳-۴ بررسی پیشینه زمین‌شناسی رودخانه مطالعات زمین‌شناسی عمومی" به منظور بررسی پیشینه زمین‌شناسی رودخانه‌ها در طرح‌های مربوط به ریخت‌شناسی رودخانه‌هاء همانند سایر طرح‌های شناسایی و مهندسی به صورت مستقل انجام می‌گیرد. این مطالعات معمولا در دو قسمت اساسی, شامل بررسی تاریخچه زمین‌شناسی عمومی حوضه آبریز رودخانه و شناسایی رخساره‌های سنگی یا سازندهای موجود در منطقه طرح به انجام می‌رسد. مطالعه و شناخت تاریخجه تحولات زمین‌شناسی مسیر رودخانه از آن جهت حایز اهمیت است که شناخت تاریخجچه تحولات زمین‌شناسی که منجر به پیدایش پدیده‌های مختلف در منطقه شده است می‌تواند فهم مارا در آرزیابی صحیح تر و پیش‌بینی تحولات آنتی بیش‌تر نماید. در این رابطه تعیین موقعیت حوضه آبریز رودخانه مورد مطالعه در نقشه تقسیمات ساختمانی و زمین‌شناسی ناحیه‌ای ایران» از اهمیت زیادی برخوردار است. همچنین شناسایی اثرهای مراحل مختلف کوهزایی و پیش‌روی یا پسروی دریاها در گذشته و همچنین زمان فعالیت‌های آتشفشانی در تکوین رخساره‌های سنگی منطقه, می‌تواند کمک شایانی در ارزیابی صحیح‌تر خصوصیات سازندهای سنگی و آبرفتی منطقه طرح ارائه نماید. بدین منظور تعیین سن انواع رخساره‌های سنگی حوضه آبریز با استفاده از منابع موجود ضرورت دارد. شناسایی و بررسی رخساره‌های سنگ چینه‌ای " نیز در مطالعات پیشینه زمین‌شناسی محدوده مطالعاتی از اهمیت خاصی برخوردار بوده و لازم است موارد زیرء» مورد بررسی واقع شود. - تعیین نحوه گسترش واحدهای یاد شده و موقعیت تغییر رخساره‌های سنگی - بررسی شکل بیرون‌زدگی‌های واحدهای سنگ شناسی مختلف - شرح جزییات رخساره‌های سنگ چینه‌ای شامل جنس» رنگ» سن» ضخامت لایه‌بندی و ضخامت کلی - تقسیم‌بندی سنگ شناختی بر پایه ویژگی‌های فیزیکی - شیمیایی - تعیین نوع و درجه دگرگونی وچگونگی همبستگی آنها با فازهای تکتونیکی(مراحل زمین ساخت ناحیه‌ای) معمولا در مطالعات کوچک مقیاس (کوچک‌تر از ۱:۱۰۰۰۰۰) استفاده از منابع موجود اعم از نقشه‌های زمین‌شناسی و شرح این نقشه‌ها که توسط سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی کشور و شرکت ملی نفت ایران تهیه می‌شودء برای ارائه اطلاعات ذکر شده کافی می‌باشدء ولی در مطالعات با مقیاس متوسط و بزرگ (بزرگ‌تر از ۱:۱۰۰۰۰۰) مطالعه عکس‌های هوایی و ماهواره‌ای به منظور تدقیق اطلاعات موجود ضروری است. همچنین استفاده از داده‌های گمانه‌ای پروژه‌های احتمالی اجرا شده درمنطقه طرح نیز برای تکمیل اطلاعات موجود و ترسیم مقاطع زمین‌شناسی می‌تواند بسیار سودمند باشد [۶۲]. ۷( [6۲۵ 06 - | 65 1021 1110۹1۵27۵0 - 2 -------- صفحهٔ بعد -------- ۲-۴-۲-۳ تعیین روند تغییرات مکانی مسیر رودخانه و مشخص کردن کمربند جابجایی به منظور تعیین روند تغییرات مکانی مسیر رودخانه و مشخص کردن کمربند جابجایی احتمالی, بررسی و معرفی ویژگی‌های زمین حوضه از نظر واحدهای کلی زمین ریخت‌شناسی نظیر کوهستانی, نیمه کوهستانی, تیه ماهوری و دشت و تعیین نسبت مساحت هر یک از آنها در کل محدوده و میانگین ارتفاع آنها از سطح دریاهای آزاد ضروری است. بررسی تغییر مسیرهای احتمالی در گذشته‌های دور ونزدیک با استفاده از بررسی عکس‌های هوایی مسیر وتصاویر ماهواره‌ای؛ قابل شناسایی است[۶۴|. در شکل (۲۰-۴) نمونه‌ای از اثرهای برجای مانده از تغییر مسیر یک رودخانهء در عکس هوایی نشان داده شده است. - افزایش آورد رسوب رودخانه و درنتیجه کاهش قدرت حمل ورسوب‌گذاری در بخش‌های خاصی از مسیر - کاهش پوشش گیاهی ودرنتیجه افزایش میزان فرسایش خاک حوضه رسوبی و وقوع حرکات دامنه‌ای در طول مسیر سال ۱۹۵۵ تهیه شده است) یا ۱:۲۰۰۰۰ و مقایسه آنها با عکس‌های هوایی جدیدتر تهیه شده و یا تصاویر ماهواره‌ای توصیه می‌گردد. ره ریش 7 -------- صفحهٔ بعد -------- علاوه بر این» مطالعه و بررسی موارد زیر به عنوان عوامل موثردیگر برشرایط زمین ریخت‌شناسی حوضه آبریز رودخانه‌ها پیشنهاد - زمین ریخت حوضه رمین ریحت حوضه" شامل پرتگاه‌هاء شب دامنه‌هاء الگوی آبراهه‌هاء شکل دره‌هاء همواری و احیانا آب گیر بودن زمین‌های پست می‌باشند که باید مورد بررسی قرار گیرند. - عوامل کنترل شده شکل‌های زمین ریخت‌شناسی این عوامل به دو گونه قابل تقسیم می‌باشند: الف- عوامل اولیه انواع سنگ‌ها - ساختاری: چگونگی همبستگی عوارض زمین ریختی با انواع ساختارهای زمین ریخت‌شناسی, رابطه انواع چین‌ها با ب- عوامل ثانویه ۰ خ ۲ ی ۰.۰ ۰ خ ی ۰ ۰ .۰ اس ۰ - هوازدگی : درجه» گسترش و عمق هوازدگی» عوامل موثر در هوازدگی اعم از فیزیکی» شیمیایی ومکانیکی ۰ ۳ ۰.۰ ۰.۰ ۰ سس 5 ۸ 0 - دگرسانی : درجه, گسترش و عمق دگرسانی» عوامل موثر در تشکیل آن اعم از فیزیکی» شیمیایی ومکانیکی - قابلیت انحلال سنگ‌ها اعم از کربناته و غیرکربناته» علل و شدت انحلال, فراوانی و عمق حفره» ارتباط آنها با یکدیگر در - زمین ریخت‌های فرسایشی بررسی زمین ریخت‌های فرسایشی یکی دیگر از عواملی است که در بررسی‌های ریخت‌شناسی رودخانه‌ها حایز اهمیت فراوانی است. فرسایش به فرآیندی گفته می‌شود که طی آن ذرات خاک از بستر اصلی خود جدا شده و به کمک یک عامل انتقال دهنده نظیر باده یخچال, آب و یا نیروی ثقل به مکان دیگری حمل می‌شود. فرسایش خاک نه تنها خاک را از بین می برد و حاصل‌خیزی آن را 6060100۵ زح۵ - | 2 3-0 4 - ۳۳۵۹1۵۵ 6060130۲0۵ -------- صفحهٔ بعد -------- کاهش می‌دهد. بلکه با ایجاد رسوب در آبراهه‌ها سبب انسداد آنها می‌شود. همچنین با پرکردن دریاچه‌ها و سدهای مصنوعیء ظرفیت آنها را کاهش داده و درنتیجه عوارض زیست محیطی زیادی را در منطقه سبب می‌شود |1۱۰۱ در بررسی زمین ریخت‌های فرسایشی موارد زیر باید مورد مطالعه قرار گیرند: - فرسایش و رسوب‌خیزی: بررسی عوامل چیره فرسایش و آهنگ رسوب‌خیزی منطقه - پهنه‌های آبرفتی: فراوانی» بلندی هر یک نسبت به یکدیگر و از بستر رودخانه, درجه گردشدگی و دانه‌بندی مواد به طور کلی و برأورد ضخامت رسوبات هر یک از آنها - بادرفت‌ها: گسترش, منشا و برآورد ضخامت آنها - یخ‌رفت‌ها: چگونگی تشکیل, گسترش و مواد متشکله آنها از نظر ابعاد و جنس ۳-۴-۲-۴ تعیین ساختار زمین‌شناسی سازندهای مسیر رودخانه ساختارهای زمین‌شناسی مربوط به تشکیلات گسترش یافته در مسیر رودخانه نقش مهمی در شکل‌گیری ریخت‌شناسی رودخانه داشته و انتظار می‌رود که در مطالعات زمین‌شناسی طرحء» این ساختارها شناسایی و معرفی شوند. در این راستا در بررسی‌های مقدماتی ضمن جمع‌آوری و بررسی نقشه‌های زمین‌شناسی و انجام مطالعات صحرایی» ویژگی‌های ساختاری اعم از چین خوردگی‌ها و ناپیوستگی‌ها و سایر پدیده‌های ساختمانی شناسایی شده و در صورت آمکان با ترسیم مقاطع و نیمرخ‌های مناسب تشریح می‌گردند. در مطالعات تفصیلی نیز بسته به نیاز طرح» نقشه زمین‌شناسی دقیق‌تری از محدوده مورد مطالعه تهیه شده و ساختارهای زمین‌شناسی و ویژگی‌های زمین‌شناسی سطحی و زیر سطحی سازندهای مسیر رودخانه نمایش داده می‌شود. در تعیین و بررسی ساختارهای زمین‌شناسی سازندهای منطقه در این مرحله ممکن است از نتایج هرگونه عملیات شناسایی از قبیل عملیات ژئوتکنیک و یا ژئوفیزیک بهره گرفته شود. لازم است که در پایان این بخش از بررسی‌هاء ساختارهای زمین‌شناسی منطقه که ویژگی‌های ریخت‌شناسی رودخانه را متاثر ساخته‌اند به طور مجزا عنوان و معرفی گردد. ۴-۴-۳-۴ مشخص کردن پدیده‌های زمین‌شناسی موثر در ریخت‌شناسی نظیر گسل‌هاء بیرون‌زدگی‌هاء تغییرات سطح اساس, زمین لغزه و کوه ریزش در چارچوب مطالعات ریخت‌شناسی,» تعیین مخاطرات زمین‌شناسی به ویژه بررسی گسل‌ها و شکستگی‌ها و پدیده‌هایی مانند زمین لغزش, کوه ریزش و سایر ناپایداری‌های دامنه‌ای نیز باید به انجام رسیده و تغییرات احتمالی سطح اساس رودخانه مشخص گردد. پدیده‌های دیگر موثر در ریخت‌شناسی مانند بیرون‌زدگی‌های سنگی نیز عموما در دو بحث زمین‌شناسی عمومی و زمین ریخت‌شناسی محدوده مطالعانی که پیش‌تر عنوان شد مورد بحث و بررسی واقع می‌شود. در مورد تغییرات سطح اساس بستر یا مصب رودخانه ضمن بررسی تغییرات زمانی و مکانی» سطح اساس رودخانه باید به علل این تغییرات که ممکن است ناشی از پدیده‌های زمین ساختی ناحیه‌ای یا محلی و حتی به دلایل مصنوعی مانند برداشت‌های غیر اصولی مصالح بستر و تغییرات ریخت‌شناسی شدید ناشی از آن باشد اشاره و به آزها پرداخته شود. همچنین بررسی رخنمون‌های (بیرون‌زدگی‌ها) سنگی که ریخت‌شناسی رودخانه را تحت تاثیر قرار داده‌اند از جمله مواردی است که در این بخش از مطالعات باید مورد توجه واقع شود. وجود برونزدهای مقاوم در بستر و کناره‌های رودخانه و ثبات نسبی -------- صفحهٔ بعد -------- قصل چهارم- روند مطالعات ریخت‌سناسی رودخانه‌ها 1۳ ریخت‌شناسی رودخانه و یا وجود برونزدهای سست ونامقاومء درنتیحه تغییرات کوتاه مدت و یا بلند مدت در ریخت‌شناسی رودخانه‌ها نمونه‌هایی از این مورد می‌باشد که باید به دقت بررسی و تشریح گردد. سایر پدیده‌های زمین‌شناسی در دو دسته کلی زمین ساخت و گسل‌های موجود در مسیر و مبحث جابجایی گرانشی و ناپایداری‌های دامنه‌ای به شرح زیر مورد مطالعه قرار می‌گیرد: الف- بررسی زمین ساخت وگسل‌های موجود در مسیر زمین‌ساخت محلی و منطقه‌ای» نوع و نحوه توزیع گسل‌های هر منطقه» تاثیر بسزایی در تعیین سیما و وضعیت ظاهری رودخانه‌های هرمنطقه برجای می‌گذارد. شناسایی گسل‌های عمده و فرعی مسیر رودخانه از دوجنبه اساسی دارای اهمیت است|۶۱|. جنبه اول این موضوع دربرآورد خطر لرزه‌ای در محدوده مطالعاتی است. چراکه شناسایی گسل‌ها به عنوان منشای زمین‌لرزه‌هاء نخستین گام در تحلیل خطر زمین لرزه در یک ساختگاه به شمار می‌رود. دومین جنبه آن شناسایی وارزیابی میزان خطر گسیختگی سطحی وارزیابی اثرهای آن برسازه‌های احداثی در نزدیکی گسل‌ها است. از این‌رو مطالعه ویژگی‌های ساختاری ناحیه‌ای و شناسایی گسل‌های عمده مسیر رودخانه می‌تواند علاوه بر کمک به برآورد خطر زمین لرزه‌ای» در ارزیابی و توجیه صحیح‌تر عوارض زمین‌شناسی و زمین ریخت‌شناسی مسیر نیز سودمند باشد که این جنبه در مطالعات ریخت‌شناسی بیش‌تر مورد توجه می‌باشد. در این خصوص علاوه بر استفاده از تفسیر عکس‌های هوایی و پردازش تصاویر ماهواره‌ای وهمچنین بازدیدهای صحرایی» انجام بررسی‌های زیر پیشنهاد می‌شود [۶۱]: - تعیین ایالت زمین ساخت ناحیه‌ای" - بررسی تاریخچه تحولات زمین ساختی» مراحل تکوین زمین ساخت بنیادی ونقش آنها در بازه مطالعاتی - شناسایی و تعیین ویژگی‌های ساختاری نظیر چین‌خوردگی‌هاء گسل‌هاء درزه‌ها و خطواره‌ها وبررسی نقش آنها در تکوین ریخت‌شناسی امروزین رودخانه - بررسی و آرزیابی نوزمین ساختی و دگرریخت‌های مربوط به نهشته‌های دوران چهارم با استفاده از بررسی عکس‌های هوایی و بازدیدهای صحرایی ب- جابجایی گرانشی " و ناپایداری‌های دامنه‌ای مطالعه خطر ناپایداری‌های دامنه‌ای در مطالعات مربوط به پروژه‌های خطی نظیر بررسی‌های مربوط به رودخانه‌ها از آن جچمت حایز اهمیت است که معمولا به دلیل خطی و طولانی بودن» این نوع بررسی‌ها مستلزم شناخت وارزیابی عوامل نسبتا زیادی در طول مسیر است. عبور رودخانه‌ها از مناطق مختلف با خصوصیات متفاوت از نظر شیبء نوع مصالح سنگ و خاک و همچنین شرایط آب و هوایی» بررسی وشناخت دقیق عوامل مختلف را در طول مسیر ضروری می سازد. لذا بررسی شرایط مسیر از نظر خطر ناپایداری‌های دامنه‌ای نظیر زمین لغزش» سنگ ریزش و واریزه‌های دامنه‌ای وشناسایی عوامل موثر بر ناپایداری‌های دامنه‌ای دارای اهمیت فراوانی 6 1001016 [۵ 16۵210۲ -| 1 ]0۲۵۷112110۵ - 2 -------- صفحهٔ بعد -------- در این رابطه بررسی‌های زیر می‌تواند برای ارزیابی شرایط محدوده مطالعاتی از نظر ناپایداری‌های دامنه‌ای و تاثیر آن بر ریخت‌شناسی رودخانه مورد مطالعه مفید باشد| ‎٩۲‏ |: - وضعیت کنونی شیب‌ها: احتمال ناپایداری و لغزش در توده‌های سنگی و خاکی به طور محلی یا ناحیه‌ای - زمین لغزه‌های فعال: منشاء ریخت‌شناسی و گسترش» چگونگی پویایی کنونی و پیش‌بینی وضعیت آینده - زمین لغزه‌های قدیمی: منشای ریخت‌شناسی» بررسی ابعاد گسترش زمین لغزه و احتمال فعالیت دوباره آن تحت شرایط اعمال بارهای دینامیکی (زلزله) بالا آمدن سطح ایستابی و غیره, در صورتی که فعالیت دوباره این نوع زمین لغزه‌ها باعث تغییر مسیر رودخانه شده ی سازه‌های احدانی را تحت تاثیر قرار دهند؛ استفاده از عکس‌های هوایی بامقیاس ر ۱3۸ و۱:۲۰۰۰۰ برای شناسایی زمین لغزش‌های فعال وقدیمی موجود درمسیر رودخانه ضروری است. ناپایداری‌های دامنه‌ای براساس نوع حرکت. مصالح درگیر لغزش و عامل حرکت آنها به انواع مختلف تقسیم‌بندی شده‌اند. مهم‌ترین نوع ناپایداری‌های دامنه‌ای عباتند از ‎:]٩۳[ - لغزش سنگ وخاک : ارزیابی حجمء عمق و نوع مصالح درگیر لغزش وهمچنین شناخت عامل یا عوامل وقوع ناپایداری - خزش "برآورد وسعت» اندازه حرکت وعوامل تشدید وقوع این نوع ناپایداری دامنه‌ای - سنگ ریزش: منشا و گسترش, اندازه بلوک‌ها به طور کلی و برآورد ضخامت توده درگیر سنگ ریزش - ناپایداری‌های واریزه‌ای ": منشاء نحوه گسترش و برآورد ضخامت توده‌های درگیر این گونه ناپایداری‌های دامنه‌ای - گلروانه: منشاء گسترش و برآورد میزان خطر و فعالیت آنها در حوضه آبریز مورد مطالعه ۳-۴- الگوهای انجام مطالعات ریخت‌شناسی ۱-۳-۴- روش‌های تحلیلی بررسی ریخت‌شناسی رودخانه‌ها در طول رودخانه به صورت مکانی از بالادست بازه به سمت پایین‌دست مورد بررسی قرار گرفته و میزان تغییرات در قالب تجزیه |- ۸0۷6 ]0[16 0510 هآ ۳۲۵-1۹۳۹11۵۵ - 2 دعل[[؟ از50 ۵00 ا100 - 3 4-0 [ان*] 1۵۵۴ - 5 ۷ 0۲[5ع12] - 6 7 - ۷۷ -------- صفحهٔ بعد -------- آماری بیان می‌شود. اطلاعات اولیه از طریق بازدید میدانی» نمونه‌برداری» اندازه‌گیری شاخص‌های مربوط در محل, نقشه‌های توپوگرافی» عکس‌های هوایی و تصاویر ماهواره‌ای به دست می‌آید. - شیب بستر: یکی از رایج‌ترین روش‌های تحلیل آماری شیب بستر در رودخانه‌های آبرفتی توسط شولیتز " ارائه شده است. شیب بستر رودخانه به طور طبیعی از سرشاخه به طرف پایین‌دست کاهش می‌یاید. با تعیین شیب رودخانه در فواصل مختلف رودخانهء روند تغییرات آن به دست می‌آید. شولیتزء» روند عمومی تغییر شیب رودخانه‌های آبرفتی را در قالب رابطه (۲۱-۴) مرک 5 که در این رابطه: 0 شیب در نقطه‌ای به فاصله ۲ از مبنا 0: ضریب تغییر شیب با انتخاب نقطه مبنا در رودخانه یا بازه مورد نظر و اندازه‌گیری و تعیین شیب کف در فواصل مختلف مسیر رودخانه و با برازش نمودن منحنی تابع نمایی» رابطه روند تغییرات و ضریب تغییر شیب به دست می‌آید. چنانچه روند تغییرات شیب بستر رودخانه‌ای از رابطه نمایی شولیتز تبعیت نکند در آن صورت باید دلایل مشخصی که رفتار طبیعی رودخانه را دگرگون ساخته بررسی شود. - دانه‌بندی رسوب: اندازه متوسط مواد بستر رودخانه از بالادست به سمت پایین‌دست کاهش می‌یاید. کاهش اندازه پدیده سایش ناشی از برخورد قطعات رسوب در حال حمل و افت پیوستگی هیدرولیکی که به دلیل کاهش تدریجی توان هیدرولیکی رودخانه در طول مسیر و قدرت حمل رسوب می‌باشد. رخ می‌دهد. شولیتز همچنین در مورد روند تغییر دانه‌بندی رسوب در طول رودخانه رابطه‌ای نمایی همانند رابطه تغییرات شیب ارائه نموده است [۸۲]. (۲۳-۴) ۳ ۴ ی که در این رابطه: آ: متوسط اندازه مواد کف در فاصله * پایین‌دست نقطه مبنا 0آ: متوسط اندازه مواد کف در نقطه مبنا ]: ضریب فرسودگی استرنبرگ" نیز رابطه مشایهی برای تغییرات دانه‌بندی با لحاظ نمودن متغیر وزن دانه‌ها به صورت زیر استنتاج نموده است. [۸۲] ۷۷ - ۷/6۳ )۲۳-۴( | - 515 2 3 - ۲1۷۵۲۵۵۱ 68 4 - 16۵ 8 5-8 -------- صفحهٔ بعد -------- که در این رابطه: ۲ وزن دره در فاصله با پایین‌دست نقطه مبنا ۵ وزن دره در نقطه مبنا ثابت عددی هر دو رابطه فوق نشان می‌دهد که روند طبیعی تغییرات دانه‌بندی رسوب رودخانه‌ها نزدیک به یک رابطه نمایی می‌باشد. در غیر این صورت لازم است علل عدم تطبیق تغییرات دانه‌بندی با رابطه نمایی مورد تحلیل قرار گیرد. با اندازهگیری متوسط دانه‌های رسوب رودخانه در فواصل مختلف طول رودخانه و برازش بهترین منحنی نمایی» ضریب فرسودگی (0) و رابطه تغییرات دانه‌بندی به دست می‌آید. - عرض رودخانه: با اندازه‌گیری عرض بستر رودخانه در فواصل مختلف از مسیر رودخانه با استفاده از نقشه‌های توپوگرافی و یا عکس‌های هوایی و ماهواره‌ای» و با ترسیم منحنی تغییرات عرض در طول رودخانه, روند تغییرات عرض بستر حاصل می‌گردد. در شرایط طبیعی عرض بستر رودخانه به طرف پایین‌دست مسیرء متناسب با کاهش شیب افزایش می‌یاید. - ضریب خمیدگی یا نسبت پیچشی: این عامل نشان دهنده نسبت طول خط محور رودخانه به طول دره یا طول چم می‌باشد و میزان تکامل چم را نشان می‌دهد. معمولا در طول یک رودخانه تعداد معتناپمی چم با مشخصات گوناگون شکل گرفته و این چم‌ها در طول زمان نیز در حال توسعه به سمت افزایش شدت و ضریب خمیدگی می‌باشد. یکی از عوامل تعیین نوع رودخانه» بررسی خم‌ها و ضریب خمیدگی آنها می‌باشد. تعاریف خم» چم و ضریب خمیدگی در فصل یک ارائه شده است. ضریب خمیدگی بزرگ‌تر از ۱/۴ تا ۱/۵ بیانگر پیچشی بودن رودخانه و کم‌تر از آن مستقیم بودن رودخانه و بازه مورد نظر است [۱) بر اساس معیار ولفرت در مورد تقسیم‌بندی رودخانه‌ها بر حسب میزان ضریب پیچشی, چهار نوع رودخانه شامل مستقیم» | - ۳0 1 -------- صفحهٔ بعد -------- شعاع نسبی: نسبت شعاع دایره محاط بر قوس و خم بد عرض رودخانه که شعاع نسبی نامیده می‌شود. از معیارهای مهم در بررسی‌های ریخت‌شناسی می‌باشد. هر چه شعاع نسبی بزرگ‌تر باشد. نشانه ملایم‌تر بودن خم مربوط می‌باشد. شن" با توجه به دامنه شعاع نسبی خم‌هاء تقسیم‌بندی مندرج در جدول (۱۰-۴) را که معرف وضعیت خم است ارائه نموده جدول ۱۰-۴- نوع رودخانه بر مبنای شعاع نسبی با مشخص شدن شعاع نسبی خم‌های یک رودخانه در طول بازه مورد نظر و تعیین فراوانی و درصد بندی انواع خم‌ها مطابق با - زاویه مرکزی خم: زاویه مرکزی بین دو شعاع متصل به نقاط عطف در دو خم متوالی تشکیل می‌گردد. این زاویه میزان 5 ۰ ۰ ۰ : ۵ ۰ 5 و ۰ : توسعه پیچانرودی رودخانه را نشان می‌دهد. کورنیس برای بیان کیفی توسعه و پیشرفت پیچانرودی شدن در رودخانه‌های آبرفتی و تمایز آنها از یکدیگرء با لحاظ نمودن زاویه مرکزی تقسیم‌بندی مشخصی مطابق با جدول (۱۱-۴) با اندازه‌گیری زاویه مرکزی خم‌های متوالی رودخانه و مقایسه با جدول کورنیس و تعیین درصد کلاس بندی شکل رودخانه. جدول ۱۱-۴- میزان توسعه چم رودخانه بر مبنای زاویه مرکزی زاویه مرکزی(درجه) 33333333 ۷/۲ :۲1316 - | 15 ۳۳۵۵ - 2 085 0ع1111] - 3 5 ۳۳0۵۳۵۵۵ - 4 8 - 5 -------- صفحهٔ بعد -------- ۹۸ راهنمای مطالعات ریخت‌شناسی رودخانه‌ها ۲-۱-۳-۴ روش استفاده از روابط تجربی شوم" در صورتی که در میزان جریان و بار رسوبی یک رودخانه, تغییر قابل ملاحظه‌ای ایجاد شود به دنبال آن خصوصیات ریخت‌شناسی رودخانه در طی زمان مشمول تغییرات زیادی خواهد شد. روابط تجربی مربوط به رودخانه‌هاء جهت‌گیری این تغییرات را به‌خوبی نشان می‌دهد. شوم با استفاده از روابط تجربی حاکم بر رودخانه‌هاء چهار رابطه اساسی زیر را استخراج نموده تا بر مبنای آن نوع تغییرات تغییر در رژیم هیدرولوژی رودخانه که شامل تغییر بده جریان (0)) و نوع بار رسوبی (. 9)) می‌گردد. بسیاری از شاخص‌های هیدرولیکی را دستخوش تغییر می‌گرداند. معادلات زیرء پایه‌ای برای تغییرات طبیعی و یا ناشی از فعالیت‌های انسانی در ریخت‌شناسی رودخانه‌ها است [۷۸|. علامت مثبت نشانه افزایش و علامت منفی نشانه کاهش عامل مورد نظر می‌باشد: (۲۴-۴) ۳,۵75 - 0۲ 0,05 - آ0 ان هه ک2 0 طخ0 که در این روابط 0: معرف عرض بسترء 4: عمق جریان» ۸: طول چم» 5: شیب هیدرولیکی و 7 ضریب خمیدگی می‌باشد. کاهش بده جریان از طریق برداشت آب یا انحراف جریان به خارج رودخانه و افزایش بده با ورود جریان از شاخه‌های فرعی به داخل رودخانه امکان‌پذیر است. افزایش بده رسوب از طریق افزایش فرسایش در سطح حوضه امکان‌پذیر بوده و کاهش رسوب نیز از طریق اصلاح کاربری اراضی و یا از طریق اجرای برنامه حفاظت خاک در سطح حوضه و یا احداث سدهای رسوبگیر و مخزنی جدید در رودخانه محقق می‌گردد. بررسی معادلات مربوط به روابط بین جریان و رسوب نشان می‌دهد که: - عرض کف (0 عمق جریان (4) و طول چم (. 7) با بده جریان (0)) رابطه مستقیم دارد. - شیب (5) به طور معکوس با بده جریان (0)) متناسب است. - افزایش یا کاهش بده جریان موجب تغییر شیب و ابعاد آبراهه می‌گردد ولی افزایش یا کاهش بار رسوبی کف در شرایط ثابت ماندن بده جریان» نه تنها موجب تغییر ابعاد آبراهه می‌شود بلکه شکل آبراهه یعنی نسبت عرض به عمق و شدت پیچشی را هم دگرگون می‌سازد. - در طبیعت به ندرت تغییر در جریان یا رسوب به تنهایی انجام می‌گردد بلکه معمولا تغییر در جریان همراه با تغییر در رسوب هم خواهد بود. منظور از افزایش و کاهش جریان و رسوب در واقع میزان و درصد آن و تغییر در غلظت است. چهار حالت در رابطه با تغییر بده جریان و بده رسوب اتفاق می‌افتدکه در ادامه» ضمن آرائه حالت‌های مذکورء وضعیت تغییر مشخصه‌های رودخانه نیز در هر یک از حالات. ارائه شده است: حالت اول- بده جریان و رسوب هم‌زمان افزایش یابد. 0 ۵۸| -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم- روند مطالعات ریخت‌تسناسی رودخانه‌ها ۹1۹ (۲۵-۴) دا با ساره ۵ در این رابطه ۲ نسبت عرض به عمق می‌باشد. حالت فوق ممکن است زمانی که یک رودخانه با رسوب زیاد بستر وارد رودخانه دیگری با رسوب معلق زیاد می‌گردد. حاصل شود. معادله فوق نشان می‌دهد که افزایش توام بده جریان و بار رسوب بستر باعث افزایش عرض آبراهه» طول چم» نسبت عرض به عمق و ضریب پیجشی می‌گردد ولی روند تغییرات عمق و شیب به طور دقیق مشخص نیست. البته آنجه اثبات شده است آن است که تغییرات عمق جریان و شیب به طور معکوس خواهد بود. یعنی در شرایط ذکر شده اگر عمق جریان اضافه شود شیب کاهش می‌یاید. حالت دوم- بده جریان و رسوب هم‌زمان کاهش یابد. (۲۶-۴) در ده سره ۵ کاهش هم‌زمان جریان و رسوب که در حالتی مانند احداث سد ایجاد می‌شود حالت عکس رابطه قبلی را نشان می‌دهد. حالت سوم- بده جریان افزایش و بده رسوب کاهش یابد (۲۷-۴) در ساره اه این حالت در شرایطی همانند ساخت بند انحرافی و انحراف یک آبراهه دیگر به آبراهه مورد نظر حاصل می‌شود. این معادله نشان می‌دهد که در حالت افزایش بده جریان و کاهش بار رسوبی» عرض ابراهه و ضریب خمیدگی افزایش یافته در حالی که شیب و نسبت عرض به عمق کاهش می‌یاید. در این حالت طول چم بدون تغییر می‌ماند و یا با توجه به تغییر در بده جریان و رسوب. کاهش یا افزایش می‌یابد. به‌هرحال اگر ضریب پیچشی افزایش یابد؛ به نظر می‌رسد که احتمالا طول چم کاهش خواهد یافت. حالت چهارم- بده جریان کاهش و بده رسوب افزایش یابد. (۲۸-۴) اد ار و در س هار۵ ۵ این حالت در شرایط افزایش برداشت آب از رودخانه و افزایش کاربری اراضی حاصل می‌شود به نحوی که بده جریان کم و بار رسوبی افزایش می‌یاید. شرایط تغییرات در حالت چهارم عکس حالت سوم می‌باشد. روابط ذکر شده به طور کیفی بیان می‌کند که با تغییر جریان و بار رسوبی چگونه تغییرات ریخت‌شناسی اتفاق می افتد. در صورتی که میزان تغییر جریان و درصد تغییر بار رسوب بستر معلوم باشد می‌توان با استفاده از روابطی تجربی» میزان کمی تغییرات خصوصیات رودخانه را به دست آورد [ ۷۸]. ۳-۱-۳۴ روش توان واحد جریان در دو دهه اخیر استفاده از مدل‌هایی که یک فرضیه حد نهایت را به عنوان بخشی از معادله‌های خود برای پیش‌بینی ریخت شناسی آبراهه به کار می‌برند. افزایش یافته است. در این مدل ها از معیار بیشینه‌سازی یا کمینه‌سازی یک پارامتر کلیدی از قبیل قدرت جریان» نرخ مصرف انرژی یا غلظت رسوب به عنوان سومین معادله لازم برای تحلیل کامل شیب» عرض و عمق جریان استفاده می‌کنند. از معادللات معروف استنتاج شده از این طریق می توان به توان واحد جریان رودخانه اشاره نمود. توان جریان از جمله -------- صفحهٔ بعد -------- ۰ راهنمای مطالعات ریخت‌شسناسی رودخانه‌ها پارامترهای مهم رودخانه‌ای است که در تجزیه و تحلیل‌ها می‌توان از آن استفاده کرد. بنا به تعریف» توان جریان عبارت است از مقدار انرژی مصرف شده در واحد زمان که برحسب ژول بر ثانیه بیان می شود. یانگ در سال ۱۹۸۱ و با استفاده از مباحث ترمودینامیک چنین بیان کرد که رودخانه‌های پیچانرودی مسیری را طی می‌کنند که تغییرات انرژی پتانسیل در واحد زمان در آنها به حداقل مقدار خود برسد. انرژی پتانسیل مصرف شده بر واحد وزن آب را می توان با عنوان توان جریان به صورت زیر تعریف کرد ‎:]٩۷[ (۲۹-۴) 0۸۳ ۳۲۵۳ کم 7۲ 7 که در این رابطه: ۳ توان جریان» ۷۷: کار انجام شده در زمان 4 0): بده جریان» : وزن مخصوص آب. ۵: جرم مخصوص آب. ع: شتاب ثقل و (۵۸: نشانگر میزان استهلاک انرزی پتانسیل واحد وزن آب است. بر اساس رابطه فوق, در مهندسی رودخانه توان جریان در واحد طول رودخانه که به اختصار توان واحد جریان نامیده می‌شودء به صورت رابطه زیر تعریف می شود: ۳.۴ ری و 1] که در این رابطه: ,,۳: معرف توان واحد جریان رودخانه است و سایر پارامترهای دخیل در معادله قبل از این معرفی شده‌اند. شایان ذکر است در رابطه (۳۰-۴) چون میزان را می‌توان معادل 5 شیب طولی رودخانه در نظر گرفت. بنابراین رابطه (۲۹-۴) به صورت رابطه (۳۰-۴) ساده شده است. همچنین بر اساس رابطه تحلیلی بالا چنین استدلال شده است که تغییرات در رودخانه‌های آبرفتی ناشی از توان واحد جریان است. یانگ نظریه حداقل توان واحد جریان در واحد وزن آب را با این مضمون مطرح نمود که یک کانال زمانی پایدار است که کار انجام شده در واحد زمان برای واحد وزن آب کمینه شود. بنابراین رابطه ارائه شده توسط این محقق به خوبی توان جریان رودخانه و اندرکنش نیروی برشی آب با مقاومت بستر و در نهایت تعادل شکل آبراهه را مدل کرده است. از آن جا که ابعاد آبراهه به ححجم بده بالادست و انرژی مصرفی به وسیله جریان آب بستگی دارد. این نظریه به خوبی روند توسعه ریخت شناسی رودخانه‌ها را توضیح می‌دهد و در نتیجه مقادیر به دست آمده از آن برای تخمین ابعاد رژیم رودخانه از دقت خوبی بهره‌مند می‌باشند. ۴-۱-۳-۴ روش تحلیل کیفی و ترسیمی تغییرات رودخانه در روش تحلیل کیفی» عکس‌العمل رودخانه و تغییرات ریخت‌شناسی آن در نیمرخ طولی در برابر تغییراتی که در مشخصات هندسی و هیدرولیکی رخ می‌دهد. پیش‌بینی می‌گردد و در نهایت در یک بازه زمانی طولانی» پایداری و تعادل جدید رودخانه تخمین زده می‌شود. هرگونه تغییر و تحولی در مشخصات هیدرولیکی مانند کاهش و افزایش بده جریان» بده رسوب و تراز آب موجب بر هم خوردن شرایط تعادلی اولیه رودخانه می‌گردد و ضمن انطباق مشخصات رودخانه با شرایط جدید. ابعاد رودخانه نیز به سمت شرایط فهرستی از انواع تغییراتی که ممکن است به طور طبیعی یا در اثر فعالیت‌های انسانی در مشخصات رودخانه حاصل شود در زیر آمده است: - کاهش بده جریان (آب‌گیری از رودخانه) -------- صفحهٔ بعد -------- - افزایش بده جریان (تغذیه جریان رودخانه یا اتصال شاخه فرعی) - کاهش رسوب (برداشت مصالح از بستر - احداث سد) - افزایش رسوب (تخلیه ضایعات و ورود شاخه‌های فرعی پر رسوب) - کاهش طول و افزایش شیب بستر (احداث آبراه میانبر) - تنگ‌شدگی مقطع (احداث سازه‌های رودخانه‌ای) - تعریض رودخانه (برداشت مصالح کناری) - کاهش تراز آب پایین‌دست (تخلیه آب مخزن و دریاچه) - افزایش تراز آب پایین‌دست (افزایش تراز آب مخزن ودریاچه) در تحلیل پیش‌بینی عکس‌العمل رودخانه در برابر تغییرات ایجاد شده در مشخصات آن» مبانی و مفروضات زیر مورد نظر می‌باشد. - بستر رودخانه به طور کلی فرسایش‌پذیر و آبرفتی می‌باشد. - فرسایش کناره‌ها در مقایسه با فرسایش بستر ناچیز می‌باشد. - ظرفیت حمل رسوب متناسب با سرعت جریان است. - افزایش ظرفیت حمل رسوب نسبت به شرایط تعادلی موجب فرسایش بستر و کاهش آن موجب رسوب‌گذاری می‌گردد. در تحلیل کیفی تغییرات ریخت‌شناسی نیمرخ طولی رودخانه برای نمونه به دو حالت کاهش تراز سطح آب پایین‌دست و احداث آبراه میانبر اشاره می‌گردد سایر موارد با مبانی مشابهء قابل انجام می‌باشد |۴۸| مثال اول: تخلیه آب مخزن و دریاچه‌ها (پایین افتادگی سطح آب) مشخصات جریان قبل از پایین افتادن سطح آب در مخزن - جریان با بده ثابت 0 و شیب 50 و ارتفاع 110 به دریاچه می‌ریزد. - رودخانه در حالت پایدار بوده و جریان نرمال می‌باشد. - در مدخل رودخانه" ارتفاع آب از کف (نقطه مرز دریاچه و رودخانه) برابر م۳ یا ارتفاع نرمال است. مشخصات جریان پس از پایین افتادن سطح آب در مخزن - سطح مخزن به اندازه ۸11 در زمان نسبتا کوتاهی افت می‌کند - پس از افت سطح آب. نیمرخ سطح آب به صورت پایین افتادگی و کاهش تدریجی ارتفاع آب و افزایش سرعت جریان خواهد بود. - ظرفیت انتقال رسوب جریان در جهت دریاچه در حال افزایش است و لذا رودخانه در وضعیت فرسایش شونده قرار می‌گیرد. - به مرور زمان فرسایش و آفت سطح بستر از مدخل به طرف بالادست ادامه می‌یاید. | - 1۹1۷۵۲ ۲/1۵۱۵ -------- صفحهٔ بعد -------- ری راهنمای مطالعات ریخت‌شسناسی رودخانه‌ها - پس از طی زمان مناسب برای رسیدن به پایداری» ( ۵ +-1) جریان دوباره در رودخانه نرمال شده و شیب و ارتفاع جریان برابر حالت اولیه 50 و 130 می‌شود و نیمرخ سطح آب نیز یکنواخت خواهد بود. - در نهایت تراز بستر و تراز سطح آب به اندازه ۸11 پایین می‌آید شکل (۲۱-۴) ولج لب در ارات ۱۵ 0 اقت سلع آب 5 0 1 ذر رودخانه سر سطح آب در زمات ۵ افت سطح آب دریاچه ۸14 سح ۳۱ ۳۹ ۱ سس ۱ راز گفه در ان مت ایا 0 0 ما راز کف قد ده : 50 1 : شکل ۲۱-۴ - تغییرات رودخانه در اثر پایین افتادگی سطح آب مخزن مثال دوم: احداث کانال میانبر - جلوگیری از فرسایش شدید کناره‌ها - کاهش هزینه تثبیت کناره‌ها و سواحل و نیز هزینه سازه‌های مهار سیل در این ناحیه فرسایش بستر اتفاق می افتد. - در زمانی که رودخانه مجددا به پایداری می‌رسد ( 0 + ])» جریان در آبراه میانبر و رودخانه یکنواخت شده و عمق جریان و شیب بسترء نرمال خواهد بود. شکل (۲۲-۴). -------- صفحهٔ بعد -------- ۱8 نیمرخ طولی قبل از احداث میاتبر نیمرخ طولی بلافاصله بعد از احداث میانبر ۸ ۱ 1 ا سس ا ا << ۳ ۳ افت سطح آب وضعیت نهایی در زمان مه + ) شکل ۲۲-۴- مراحل تغییرات تراز کف و سطح آب بر اثر احداث کانال میانبر تغییرات ریخت‌شناسی رودخانه از طریق مشاهده مستمر بازه مورد نظر و ثبت تغییرات واقعی آن به دست می‌آید که معمولا این روش مستلزم صرف زمان زیاد و نیروی انسانی فراوان است علاوه بر این استفاده از روش مدذکور در مناطق وسیع و بازه‌های طولانی عملا کاری مشکل و غیر ممکن خواهد بود. بنابراین استفاده از عکس‌های هوایی یکی از بهترین گزینه‌های اقتصادی برای ارزیابی امروزه عکس‌های هوایی با مقیاس‌های ۱:۴۰۰۰۰ و ۱:۲۰۰۰۰ از طریق سازمان جغرافیایی ارتش و سازمان نقشه‌برداری کشور قابل دسترسی می‌باشد. که در زیر توضبح داده می‌شود: -------- صفحهٔ بعد -------- الف- روش مقایسه عکس‌های هوایی و ماهواره‌ای در یک بازه زمانی در این روش با تحلیل عکس‌های هوایی و یا تصاویر ماهواره‌ای و مقایسه پلان رودخانه از دو یا چند سری تصاویر متعلق به زمان‌های مختلف» نقشه ریخت‌شناسی رودخانه مورد نظر تهیه و ترسیم می‌گردد. با ترسیم نقشه ریخت‌شناسی بسیاری از تغییرات رودخانه و جابجایی عرضی و تغییرات هندسه رودخانه قابل استخراج می‌باشد. روش تهیه نقشه ریخت‌شناسی از عکس‌های هوایی و ماهواره‌ای در بخش (۷-۴) به تفصیل بیان شده است. ب- روش تجزیه تصویری عکس‌های هوایی و ماهواره‌ای یکی از روش‌های استفاده از عکس‌های هوایی» تجزیه رقومی تصویر" می‌باشد. امتیاز روش تجزیه رقومی تصویر» کاهش زمان مورد نیاز برای رقومی کردن است. به طور کلی مناطق مورد نظر در تصاویر از دو منطقه خاکی و آبی تشکیل شده است. ویژگی‌های هر کدام از آنها را می‌توان به وسیله اطلاعات رنگ‌های مختلف تشخیص داد. معمولا یک سلول تصویر رنگی» اطلاعات رنگ خود را در باندهایی" ذخیره می‌کند. این باندها را می‌توان بر مبنای دو روش زیر قابل تعریف نمود. - فضای رنگی 1013" که سلول تصویر رنگی ترکیبی از باندهای طیفی قرمزء سبز و آبی می‌باشد. - فضای رنگی .آ118" که سلول تصویر رنگی به عنوان مخلوطی از باند طیفی از کم رنگ تا اشباع است و با میزان پررنگی مراحل کار: - به دلیل اختلافاتی که در مقیاس و موقعیت عوارض روی عکس‌ها می‌باشد عکس‌های هوایی با آدرس زمینی اصلاح و دارای مقیاس استاندارد مورد نظر می‌شود. سپس محدوده مورد مطالعه در تصاویر انتخاب می‌گردد. - از ترکیب رنگی ,115 که از عکس‌های هوایی مرجع ساخته شده باندهای مختلف جدا می‌شود. - هیستوگرام هر یک از باندها به طور جداگانه از پررنگ به کم رنگ ترسیم می‌گردد. - با استفاده از ارزش رنگی پیکسل‌ها که در هیستوگرام وجود دارد می‌توان این ارزش‌ها را به دو دسته خشکی و آب به طور جداگانه مشخص کرد. - با تعیین معیار تفکیک مناطق خشکی از مناطق آبیء این مناطق از روی عکس‌های هوایی جدا شده و همین اقدام بر روی عکس‌ها در زمان‌های مورد نظر انجام می‌گیرد. - با مقایسه عکس‌ها و محدوده‌های آبی و خشکی تفکیک شده در سال‌های مختلف, روند تغییرات ریخت‌شناسی رودخانه 8 1266 / داذ اه 20 1۳۵۵26 - | ۲۵6۵ - 2 3 - 1۵۵ 0۲66 6 4٩ - ۲106 5۵10۳۵10 ‏لآ -------- صفحهٔ بعد -------- ۱-۲-۳-۴ روش مشاهده مستقیم و اندازه گیری صحرایی ساده‌ترین روش بررسی تغییرات رودخانه در ابعاد مختلف آن» مشاهده مستقیم رودخانه و ثبت این تغییرات در توالی زمانی کوتاه مدت می‌باشد. تغییرات پلان رودخانه و جابجایی کناره‌ها و مسیر جریان» تراز بستر و تراز سطح آبء بار رسویی و سایر مشخصات هیدرولیکی با احداث ایستگاه‌های اندازه‌گیری و سنحش اطلاعات به طور پیوسته در یک بازه زمانی به دست می‌آید. این روش اگرچه به طور مستقیم و دقیق محقق را با روند رفتار ریخت‌شناسی رودخانه مواجه می‌سازد. ولی مستلزم صرف زمان و نیروی انسانی و هزینه نسبتا زیادی می‌باشد و عملا انجام مطالعات ریخت‌شناسی از این طریق به خصوص در بازه‌های طولانی» عملی بسیار مشکل و غیر اقتصادی خواهد بود. ۲-۲-۳-۴- روش بلنج ! ۷-0۹ )۳۲-۴( ۷۷ عرض متوسط آبراهه به مترء ۷: عمق متوسط جریان به متر و : بده مقطع پر به مترمکعب بر ثانیه می‌باشد. برای تخمین واحد عرض برابر رر به مترمکعب بر ثانیه در مترء رو]: اندازه متوسط مصالح بستر به متر و : ضریبی برای تخمین سختی کناره‌ها (ماسه وم 2 -< ۳۹( و در کناره‌ها با مصالح چسبنده 1 3 -< ۳۵( می‌باشد. معادله زیر از معادله بلنچ جهت استفاده در آبراهه‌های شنی اقتباس شده است. ۷/۷ - 07 )۳۳-۴( (۳۴-۴) 0.47۳۹۵ - ۷ کوچک‌تر باشند [۶]. ۳-۲-۳-۴ روش کندی " کندی اولین بار در سال ۱۸۹۵به طور تجربی با جمع آوری اطلاعات کانال‌های پایدار پنجاب در هندوستان» رابطه تجربی زیر را بین عمق و سرعت متوسط جریان برای کانال‌های رزیم ارائه نمود. | - 12 2-1 -------- صفحهٔ بعد -------- ع راهنمای مطالعات ریخت‌شناسی رودخانه‌ها (۳۵-۴) ۳ - ۷ که در این رابطه ۷: سرعت متوسط جریان (متر بر ثانیه) و ۷ عمق متوسط جریان (متر) می‌باشد. کندی ضرایب ۲ و ز را به ترتیب ۰/۵۵ و ۰/۶۴ بر اساس مطالعاتی که روی تعدادی از کانال‌های آبیاری انجام شده بود.ء ارائه نمود. مفهوم رزیم از طرف کارشناسان کشورهای دیگر پیگیری و با به کارگیری اطلاعات بیش‌ترء. صحت و اعتبار بیش‌تری یافت. در این روش با تعریف روابط تجربی حاصل از نتایج مشاهدات به طراحی کانال‌هایی پرداخته می‌شود که بدون این که فرسایش و با رسوب‌گذاری محسوس و قابل ملاحظه‌ای داشته باشندء بار رسوبی وارده را منتقل می‌کنند به کانال‌هایی که بدین صورت رفتار می‌کنند اصطلاحا کانال‌های رژیم اطلاق می‌شود [۶]. ۴-۲-۳-۴ روش لیسی! لیسی (۱۹۵۸)» تمامی اطلاعات موجود از کانال‌های آبیاری هندوستان را جمع‌آوری نمود و روابط تجربی زیر را ارائه نمود. بر اساس تئوری لیسی» یک آبراهه زمانی در حالت رژیم است که شیب و سطح مقطع آن در شرایط تعادل قرار داشته و فرسایش با رسوب‌گذاری در آن رخ ندهد. هر چند که امکان حمل رسوبات توسط جریان آب وجود دارد. (۲۶-۴) 0 - ۲ (۳۷-۴) ]۸-047250۳2 (۳۸-۴) 5-0000550۲ (۳۹-۴) 3 0.4380۱ - ۷ که در این روابط: ۲: محیط خیس شده (متر) ٩ا:‏ شعاع هیدرولیکی (متر) : بده مقطع پر (مترمکعب بر ثانیه) ا: عامسل سیلت (م1.587/0- ۲) ووو0 اندازه متوسط ذرات بستر (میلی‌متر) می‌باشد [ع۶]. ۵-۲-۳-۴- روش سایمون و آلبرتسون " سایمون و آلبرتسون (۱۹۶۳)» سعی کرده‌اند که برای پیش بینی عرض یک آبراهه پایدار تئوری نیروی مماسی را به تئوری رژیم ربط بدهند و بر اساس داده‌های زیادی که از کانال‌ها و رودخانه‌های در حال رژیم از هندوستان و آمریکای شمالی جمع‌آوری کردند. انواع مختلف کانال‌ها را با توجه به درات تشکیل دهنده کف و کناره به پنج نوع تقسیم‌بندی نمودند. نوع اول: کف و کناره ماسه‌ای نوع دوم: کف ماسه‌ای و کناره چسبنده نوع سوم: کف و کناره چسبنده نوع چهارم: مواد درشت دانه غیرچسبنده (0 - | ل 2 5۱۵۹ - 2 -------- صفحهٔ بعد -------- نوع پنجم: مانند نوع دوم» اما با غلظت زیاد مواد معلق (۲۰۰۰ تا ۸۰۰۰ میلی گرم در لیتر) روابط ارائه شده توسط سایمون و آلبرتسون به صورت زیر می‌باشد: ۳ تس (۴۱-۴) - ۷۷ (۴۲-۴) 0 - 0.9227 - ۷۷ (۴۳-۴) 6 ب- ج (۴۴-۴) از ۷-8 (۴۵-۴) ا[۷-2+093 (۴۶-۴) 7( - ۷ 2 2 (۴۷-۴) سار - 15 ۹ ۳ که در این روابط: عرض کانال (فوت)» 0: بده (فوت مکعب بر ثانیه)» 5 : شیب کانالء ۷: عمق متوسط جریان (فوت)» ۳: محیط خیس (فوت)؛ شعاع هیدرولیکی (متر) ۷: سرعت جریان (فوت بر ثانیه)» ج: ضریب ثابت شزی و آ: عرض سطح آزاد آب (فوت) و مقادیر جدول ۱۳۲-۴- ضرایب و توان‌های معادلات به نقل از سایمون و آلبرتسون (۱۹۶۳) ۶-۲-۳-۴ روش راسگن! کاربردی رودخانه "» [۳] به طور مفصل تشریح نموده است. 01 ۱۳ ز(ع ۱10۲1۵10 11۱۷۵۲ 0عزامم۸ - 2 -------- صفحهٔ بعد -------- براساس روش راسگن» خصوصیات ریخت‌شناسی رودخانه‌ها در چهار سطح مختلف مورد بررسی قرار می‌گیرد و به ترتیب از سطح یک که شناخت مشخصات کلی و بر مبنای تجزیه سطحی است تا سطح چهار که ارزیابی بسیار دقیق و با جزییات کامل از ویژگی‌های ریخت‌شناسی رودخانه ارائه می‌دهد انجام می‌شود. در روش راسگن با تعیین نوع رودخانه بر اساس طبقه‌بندی انواع آن در هر سطح از ارزیابی» خصوصیات ریخت‌شناسی آن پیش‌بینی می‌گردد. سطوح مختلف ارزیابی ریخت‌شناسی در روش راسگن همراه با عوامل تاثیرگذار در شکل (۲۳-۴) نشان داده شده و توضیحات تکمیلی در زیر ارائه شده است. سطح یک- خصوصیات ریخت‌شناسی رودخانه را که از تلفیق اطلاعات مربوط به عوارض حوضه آبریز, زمین ریخت" و ریخت‌شناسی دره به دست می‌آید بیان می‌کند. در این سطح. ابعاد و الگوها و نیمرخ‌های طولی و عرضی رودخانه‌ها برای ارائه ریخت‌شناسی رودخانه در مقیاس کلی مورد استفاده قرار می‌گیرد. بسیاری از معیارهای سطح یک از نقشه‌های تویوگرافی» تصاویر ماهواره‌ای و نقشه‌های زمین ریخت‌شناسی به دست می‌آید. سطح دو- دراین سطح توصیف دقیق‌تری از ریخت‌شناسی و نوع رودخانه که از اطلاعات صحرایی به دست آمده ارائه می‌دهد. ترانشه‌های رودخانه, ابعاد, الگو و مقاطع طولی و عرضی و مواد بستر در این سطح به صورت کمی و در قالب نوع جریان ارائه می‌گردد. در این سطح, یک ارزیابی منطقی و کمی ریخت‌شناسی به همراه اطلاعات ریزتر و دقیق‌تری برای کاربردهای مدیریتی مهیا می سازد. سطح سه- در این سطح» وضعیت موجود یا حالت جریان و آبراهه از جهت پایداری» قابلیت به روز رفتار عکس‌العملی رودخانه توصیف می‌گردد. در این سطح عوامل میدانی بیش‌تری از رودخانه مورد آرزیابی قرار می‌گیرد. این عوامل بر روی حالت جریان موثر خواهد بود. به عنوان مثال پوشش گیاهی, پایداری آبراهه» فرسایش کناری و وجود تلاطم و آشفتگی جریان مورد توجه قرار می‌گیرد. سطح چهار- در این سطح اندازه‌گیری‌هایی برای تصدیق و تایید روابط ریخت‌شناسی که از مرحله قبل استنباط شده» به کار گرفته می‌شود. در این صورت روابطی تجربی برای پیش‌بینی خصوصیات ریخت‌شناسی مهیا می‌گردد. این روابط مانند تعیین ضریب مانینگ از سرعت اندازه‌گیری شده» همبستگی بین بار کف با بده جریان» محاسبه مشخصات هیدرولیکی از اطلاعات ایستگاه سنجش می‌باشد. ۱-۶-۲-۳-۴- سطح یک طبقه‌بندی کلی طبقه‌بندی رودخانه‌ها با در نظر گرفتن اطلاعات حاصل از نیمرخ رودخانه و عوارض دره و شکل سطح مقطع و الگوی پلان به دست می‌آید. نتیجه طبقه‌بندی رودخانه‌ها در شکل (۲۴-۴) نشان داده شده است. در این شکل با تعیین محدوده شیب رودخانه با استفاده از نیمرخ طولی آن» نوع رودخانه از نوع ۸۸ تا نوع 0 همراه با خصوصیات کلی» شکل سطح مقطع و الگوی شکل سطح جریان 1 اکه۵( - | ]1 - 2 -------- صفحهٔ بعد -------- رو سرسی ملزم انرقم با وی لا امش با بش کل ریخت‌شناسی دره اشکال زمین عوارض حوضه چند مجرا سطح یک شکل 7 ضریب پیچشی نوع رودخانه از ۸ 05 باریک و عمیق شیب آبراهه توصیف ریخت‌شناسی شاخص گودافتادگی مواد آبراهه سطح دو نسبت عرض به عمق نوع از رودخانه از ۸۱ تا ۸6 و ... 01 ت06 ضریب بیجن رژیم جریان حالت و شرایط جریان جریان واریزه‌ای شیب تغذیه رسوب مصالح بستر پایداری بستر اندازه‌گیری‌های رسوب پایداری کف‌کنی رسوب‌گذاری ۱ رسوب معلق کف‌کنی سطح صحت‌سنجی اندازه‌گیری جریان نرخ فرسایش کناری سطح چهار هیدرولیک پایداری آبراهه مقاومت جریان پایداری ابر ۱ هیدروگراف -------- صفحهٔ بعد -------- و راهنمای مطالعات ریخت‌شناسی رودخانه‌ها ماس ناحیه بده سیالایگیر از یه 5 ۹9 | بده قغالب (۵ ۱ محذه‌ده ط 4۸ ۱ ۱ ۱ ام جر یره مچریی و او ما لا ار و یت ی سس سکم نا وا نیا مت تیس- داغ ود سطح ۵ ۹ ۷ بلاه ۱ ۱ + که ۳ ۱( سس هر 1 ۱ شکل ۲۴-۴- نمایی از شکل پلان» نیمرخ طولی مقاطع عرضی الگوهای رودخانه بنابراین از نظر ریخت‌شناسی مقطع طولی» الگوی *۸۵ مربوط به رودخانه‌های با شیب بسیار تند (بیش‌تر از ۱۰) و با آبشارها و گوداب‌های ناشی از آبشستگی می‌باشد. رودخانه در مرجع [ ۳۴ ]| ذکر شده است. یکی از عوامل مهم در ریخت‌شناسی, الگوی شکل بستر است که با شیب رودخانه در ارتباط می‌باشد. شکل‌های مختلف بستر در تقسیم‌بندی راسگن به گوداب", خیزآب"ء تنداب" آبشار کوچک؟" و پله تقسیم شده و ارتباط آن با سیلاب‌دشت‌های وسیع است و این معیار در قالب نسبت عرض به عمق بیان می‌شود. الگوهای پلان رودخانه شامل بازه مستقیم» پیچانرودی با نسبت شدت پیچشی‌های متفاوت و شریانی پایدار و ناپایدار در تقسیم‌بندی رودخانه‌ها در سطح یک مشخص می‌شود. نقش پوشش گیاهی در طبقه‌بندی رودخانه‌ها در آین سطح به طور ضمنی مورد توجه قرار گرفته و اطلاعات دقیق‌تری از پوشش گیاهی در سطح سه بیان شده است. در جدول (۱۳-۴) خلاصه خصوصیات |۳۵۵0 - | - 2 4 - 3 6 - 4 -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم- روند مطالعات ۹ ریخت‌تسناسی رودخانه‌ها +۸3 4 اف ز ۸ 6 8 نت 1 0۸ 1 ۳۳ ۱ ۰ و بله آشار کوچک ‏ تنداب ‏ خیزاب ‏ کوداب شکل ۲۵-۴- محدوده ار تباط شکل کف با شیب بستر برای انواع رودخ ۳ ۸ سر ممم 0 / یم _ 0 رل گ 0 شکل ۲۶-۴- موقعیت انواع رودخانه‌ها در سطح حوضه ۱) -------- صفحهٔ بعد -------- ۳ر)1 نوع ۸0+ 1 1] 12۸ ز6 سس جدول ۳۲-۴ گودافتاده شیب زیاد. بستر گود افتادهء آبشارهای کوتاه. حوضچه‌ها و پله‌های متعدد. جریانات واریزه‌ای همراه با خاک‌های صخره‌ای تلماسه‌های حاکم بر محر حوضچه‌های غیر متعارف. پلان و نیمرخ بسیار پایدار» کناره‌های پایدار تلماسه‌ها و حوضچه‌هاء مجاری آبرفتی مجرای شریانی با تبه‌های رسوبی طولی یا عرضی, مجرای بسیار عریض با سواحل فرسایش پذیر مجاری چند گانه باریک و عمیق با سیلابدشت حاوی پوشش گیاهی توسعه یافته با شدت پیچشی بسیار متغیرء سواحل پایدار شیب کم جریان حوضچه‌ای- تلماسه‌ای پیچانرودی با نسبت عرض به عمق کم و رسوبات اندک. پایدارء عرض چم بالا مجرای حوضچه‌ای- تلماسه‌ای با سیلابدشت محدود با شیب‌های کم و نسبت عرض به عمق زیاد سپلابدشت‌های با عرض کم حاوی گوداب‌های متعدد و نسبت عرض به عمق کم با شیب متوسط وسیع شکل نواحی /خاک/ حالات مختلف سا سیر فرسایش, کف صلب یا حالات رسوبیء پتانسیل جریان وآریزه‌ای» بستر گودافتاده» پله‌های قائم با گودافتاده و محدود شده با آبشارهای متعدد. حوضچه‌های پله‌ای عمیق عرض به عمق متوسط. دره‌های باریک و با دره‌های سیلابدشتی, خاک‌های آبرفشی سیلابدشت با گسترش ملایم به همراه مجرای حوضچه‌ای دره‌های وسیع با مخروط افکنه‌های ابرفتی و رسوب گذاری, تطابق دراز مدت» منابع رسوبی فراوان گیاهی فراوان در سیلابدشت‌های وسیع پایدار دره‌های وسیع» مصالح آبرفتی» دارای شکل سینوسی وسیع, کناره‌های پایدار حاوی پوشش گیاهی, شکل بستر حوضچه‌ای - تلماسه‌ای با نسبت عرض به عمق بسیار اندک گودافتادگی وسیع در بستر به همراه مصالح هوازده. شیب ملایم با نسبت عرض به عمق بالاء پیچجانرودی ناپایدار دراز مدت با نرخ فرسایش کناره بالاء ریخت‌شناسی حوضچه‌ای تلماسه‌ای بستر حوضچه‌ای پله‌ای با گوداب‌های متعدد شیب و نسبت عرض به عمق متوسطء دره‌های باریک. مصالح آبرفتی با دانه‌بندی‌های متفاوت. مخروط افکنه‌ها با دلتاهای ناپایدار با نرخ فرسایش کناره بالا -------- صفحهٔ بعد -------- ۲-۶-۲-۳-۴- سطح دو طبقه‌بندی توصیفی دومین سطح از تحلیل ریخت‌شناسی رودخانه و خصوصیات رفتاری آن در روش تجربی راسگن» توصیف ریزتر و دقیق‌تری از کلاس‌بندی رودخانه‌ها را ارائه می‌دهد. در این سطح با در نظر گرفتن اطلاعات حاصل از بررسی‌های میدانی و صحرایی و از جمله وضعیت مصالح بسترء تقسیم‌بندی کامل‌تری از رودخانه‌ها داده می‌شود. مصالح بستر رودخانه‌ها متشکل از یکی از موارد بستر سنگی, بستر صخره‌ای از قطعات سنگیء بستر قلوه سنگی", بستر شنی" بستر ماسه‌ای " و بستر رسی ‏ سیلتی* می‌باشد. بنابراین هر نوعی از رودخانه‌ها که در سطح یک از انواع ۸ تا 0 برحسب شیب بستر ارائه شده» بسته به آن که مصالح آن از کدام یک از انواع فوق باشد. به دسته ریزتر مطابق با شکل‌های (۲۷-۴) و (۲۸-۴) تقسیم می‌گردد و در مجموع در این تقسیم‌بندی ۴۲ نوع رودخانه با ویژگی‌های رفتاری خاص خود ارائه شده است. نتایج بررسی‌های گسترده راسگن بر روی خصوصیات ریخت‌شناسی رودخانه‌ها نشان می‌باشد. این عوامل شامل شاخص گودافتادگی " (نسبت ثا)» نسبت عرض به عمق و ضریب خمیدگی است که دامنه تغییرات هر کدام در شکل شماره (۲۷-۴) آمده است. - شاخص گودافتادگی (نسبت تا) نشان دهنده وضعیت شکل مقطع از جهت فرورفتگی عمقی بستر و یا گسترش در سیلابدشت می‌باشد و این شاخص به صورت نسبت عرض پهنه سیلاب در ارتفاعی معادل عمق دو برابر حداکثر عمق بده لبریز به عرض سطح آب متناظر بده لبریز تعریف می‌شود. تغییرات شاخص گودافتادگی در رودخانه‌های مختلف در شکل (۲۷-۴) مشخص شده است. ۷ 131 نسبت عرض به عمق [ ] عبارت است از نسبت عرض سطح آب در بده لبریز به متوسط عمق آب متتاظر در بیده 1 لبریز این شاخص معرف شکل رودخانه است. دامنه تغییرات نسبت عرض به عمق در آنواع رودخانه‌ها در شکل (۲۸-۴) - ضریب خمیدگی بیانگر میزان توسعه یافتگی و انحنای قوس‌های رودخانه‌ای است و میزان آن از مقدار یک برای بازه‌های با توجه به توضیحات فوق, مراحل مختلف تعیین نوع رودخانه در سطح دو در شکل (۲۹-۴) نشان داده شده است. ۳-۶-۲-۳۴- سطح سهء ارزیابی شرایط و حالت جریان موجود روند ریخت‌شناسی آن می‌باشد. عوامل متعددی در رابطه با مسایل هیدرولوژی» زیستی, آکولوژی و انسانی بر روی وضعیت | - 80۵۶|7۲ عاطانابات) - 2 [00۲۵۷۵) - 3 4 - 40 ال -ا|ز5 - 5 1 6 -------- صفحهٔ بعد -------- 1۴ پایداری یک ۱ بدون ایجاد اثرهاء پتانسیل رودخانه» داخل حوضه آبریز دگرگونی های ای ریخت‌شناسی به : 3 1 ۳ ۳ معی عوامل فوق را بر قالب ریخت‌شناسی مورد تحلیل قرار می‌ده رودخانه را باید مورد توجه قرار داد. حفظ شرایط موجود و باقی ماندن بر آن در طی زمان و از جمله حف دگرگون می‌سازد. تغییر در بده جریان» رژیم جریان» کاربری اراضی وامل دگرگونی پایداری می‌باشد. عکس‌العمل و پاسخ رودخانه در برا «پایداری»» «پتانسیل» و «عملکرد» منجر می‌شود. هرا 6 | 8 ها را ی : ی ی ۳ ۱ و 3 سا ما لا ات ۱ ی ۷ سس 1 س : امرس رس ار موم که ددع مه ز 3 حجصرسستی دمن ویس ی سیم‌بندی اولیه رودخانه‌ها ه -_ ۸ ظ ب‌ِ در رم رز ه -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم- روند مطالعات ریخت‌تسناسی رودخانه‌ها 73 سس 1 ۳ 1 اقا و سس که ٍ 8 قفا قفا فا فا اف , 1 ِ 1 68ج بای برع مسا (0) 1 ۰ 7 ۱ 1 اقروس ژ او مروت دا 5 اولح سو سس سس سس لاسسللسسل ۸ 1 اوق و سس ۳ ات 8 اش ی 3 و و و و و د 8 و ماو اما رم رما ۷ ذ راطق قاط ورس ۱ ۱ ۹ 1 ی 3 2/۵ 2ب ز از هداعا 2و 8 اوعد مس ۳ ۸ ۵4 |۸۱ 4 قاو اقا اروت ۱ ا 1 ۴ ح‌_ ض ی هو : ۱ ۷ ۱ او ماو ول و لیس ی( ۷ خحاا2۸ 21 وود وود مسا ۱۶ 1 ) با ار ۳ رک 1 ۱7 ( -------- صفحهٔ بعد -------- ۶( راهنمای مطالعات ریخت‌تسناسی رودخانه‌ها عمق متوسط بده لبریز عرض سطح آب لبریز عرض گسترش سیل معادل حاکثر عمق بده لبریز 1 ۷۹ عرض سیلاب در عمق دو 1 برابر عمق بده لبریز .۷۷۵ نسبت عرض به عمق نسبت گود افتادگی بل / ۷/۶ ۵/۶ ۷۷ طول دره / طول مسیر رودخانه شکل ۳۹-۴- مراحل تعیین نوع رودخانه در سطح دو راسگن موضوعات ارزیابی سطح سه عبارتند از: - تشریح وضعیت پایداری رودخانه در شرایط موجود - تعیین جابجایی و تغییر نوع رودخانه از حالت مبنا - تهیه روشی برای پیش‌بینی تغییرات و پایداری آبراهه - تهیه مبانی برای ارزیابی سطح چهار که مرحله تصدیق نمونه‌برداری و تحلیل اطلاعات است برای کسب اطلاع بیش‌تر از روند ارزیابی سطح سه و مثال‌های منطبق با موضوعات فوق به فصل ۶ مرجع [۳۵] مراجعه شود. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم- روند مطالعات ریخت‌شسناسی رودخانه‌ها ۷ ۴-۶-۲-۳-۴- سطح چهارء تصدیق اطلاعات صحرایی سطح چهار به صحت‌سنجی ارزیابی‌های مربوط به شرایط موجودء پتانسیل و پایداری جریان که در سطوح قبلی پیش‌بینی شده بود» می‌پردازد. صحت‌سنجی از طریق مشاهده یک بازه خاص و تحلیل وضعیت رسوب» جریان آب و پایداری رودخانه به دست می‌آید. پس از آن که شرایط ریخت‌شناسی بازه مورد تصدیق قرار گرفت, اطلاعات آن به منظور برقراری روابط تجربی برای آزمون» تصدیق و توسعه پیش‌بینی سرعت., مشخصات هندسی و هیدرولیکی» خصوصیات حمل رسوبء نرخ فرسایش کناری و پایداری آبراهه مورد استفاده قرار می‌گیردکه در آن روابطی تجربی می‌تواند برای هر نوع رودخانه در شرایط مشخصی فراهم گردد و برای سایر بازه‌های مربوط به همان نوع رودخانه که اطلاعات آن در دسترس نمی‌باشد» گسترش داده شود. مراحل مربوط به سطح چهار آرزیابی ریخت‌شناسی عبارتند از: - اندازه‌گیری‌های جریان - تحلیل رسوب - تصدیق پایداری جریان ۳-۳-۴- بررسی ریخت‌شناسی رودخانه‌ها با استفاده از مدل‌های رایانه‌ای یکی از روش‌های بررسی و تعیین تغییرات ریخت‌شناسی رودخانه‌هاء به کارگیری نرم افزارهای رایانه‌ای و شبیه‌سازی ریاضی می‌باشد. امروزه نرم افزارهای متعددی با قابلیت‌های مختلف برای شبیه‌سازی هیدرولیک و هیدرودینامیک جریان و انتقال رسوب در دسترس می‌باشد. این مدل‌ها قادرند رفتار مورفودینامیکی رودخانه و تغییرات عمقی و عرضی و سایر مشخصات ریخت‌شناسی را در بازه زمانی مورد نظر شبیه‌سازی نمایند. استفاده از این نرم افزارها عموما مستلزم اطلاعات مربوط به مشخصات هندسی مسیرء دانه‌بندی مواد بسترء رژیم هیدرولوژی رودخانه و لحاظ نمودن تاسیسات آبی و سازه‌های کنترل جریان می‌باشد. در ادامه مدل‌های رایانه‌ای متداول در مطالعات ریخت‌شناسی و قابلیت‌های مربوط ارائه گردیده است. ۱-۳-۳-۴ مدل‌های ریاضی متداول در ریخت‌شناسی رودخانه‌ها مدل‌های ریاضی زیادی برای بررسی ریخت‌شناسی رودخانه‌ها توسعه یافته که برخی از آنها جنبه تجاری پیدا کرده و به دفعات در پروژه‌های متعدد در نقاط مختلف جهان مورد استفاده قرار گرفته اند. مدل‌های 17۳-6 057۸53 ۴۵1-12 10850 ۷۷ ۱ ۸/1۳61 (۱,2,31) 260۳ و ۷11۳۳21۱-۳ از جمله این مدل‌ها می‌باشند. در بند ۲-۲-۲-۴ به معرفی جزییات بیش‌تری از مدل‌های مذکور که در مطالعات ریخت‌شناسی رودخانه استفاده می شوند.ء پرداخته شده است. -------- صفحهٔ بعد -------- ۴-۴- تعیین ابعاد و مشخصات رفتاری رودخانه‌ها و نقش عوامل موثر بر آن ۱-۴-۴- بررسی پدیده‌ها و تغییرات عرضی و طولی رودخانه نظیر دو شاخگی, بهمرود. آبشار و جابجایی‌های عرضی و عوامل موثر بر آنها یک رودخانه تحت تاثیر رژیم بده جریان ورسوب و مشخصات هندسی و هیدرولیکی خود در بازه‌های مختلف ممکن است در حالت کف‌کنی "و یا بالا آمدن سطح اساس بستر " باشد. یک بازه در شرایط کف‌کنی» به طور مستمر نسبت به زمان در حال تعمیق است. این شرایط در اثر تغییر در سطح مبنای رودخانه» نوسانات سطح آب در محل خروجی نهایی(محل اتصال به دریا یا دریاچه) احداث سد مخزنی و یا تعمیق و لایروبی مجرای رودخانه پدید می‌آید. تغییر در رژیم بده و رسوب هم عامل موثری در ایجاد این گونه تغییرات است. برای مثال در پایین‌دست یک سد مخزنی» به دلیل کاهش بار رسوبی رودخانه» عمل فرسایش و کف‌کنی تشدید می‌شود. شاخه‌های ورودی به رودخانه نیز عامل دیگری در ایحاد این تغییرات هستند. مثلا اگر دانه‌بندی مصالح شاخه فرعی ریز دانه باشدء باعث افزایش بار کف و کف‌کنی در رودخانه اصلی شده و اگر درشت دانه‌تر باشدء باعث کاهش بار کف و ته‌نشین شدن مواد رسوبی خواهد شد. راسگن قابلیت فرسایش‌پذیری کناره‌ها را در برابر فرسایش متاثر از عوامل زیر می داند: ۱- نسبت ارتفاع کناره به تراز حالت بده مقطع پر ۲- نسبت عمق ریشه‌های گیاهی به ارتفاع کناره ۳ تراکم ریشه‌های گیاهان در خاک ۴ ترکیب و جنس خاک کناره‌ها ۵- زاویه کناره‌ها نسبت به بستر رودخانه (شیب کناره‌ها) ۶- چینه های موجود در کناره‌ها یا وجود عدسی‌های خاکی در کناره‌ها ۷ حفاظت سطحی کناره‌ها با پوشش گیاهی یا قلوه سنگ و نظایر این‌ها این محقق,ء عوامل کیفی فوق را با استفاده از داده‌های بازه‌های مختلف رودخانه‌های کلرادو" و یلو استن " که در برگیرنده محدوده متنوعی از شرایط هیدرولوژی و هیدرولیکی بودند را در قالب شاخصی به نام شاخص فرسایش‌پذیری کناره‌ها * (813111) به صورت کمی درآورد. که جهت اطلاعات تکمیلی می‌توان به مرجع [۷۰] رجوع کرد. همچنین این محقق, پتانسیل فرسایش‌پذیری را به گرادیان سرعت و تنش برشی مرتبط کرده است (جدول ۱۴-۴). | 0 2 - ۳۵:6 ۷۸| 3 - 00 4-6 5 - ۵۴ ۳۲۵۵1۵ ۲137270 -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم- روند مطالعات ریخت‌تسناسی رودخانه‌ها اج جدول ۱۴-۴- حدود تغییرات عوامل موثر در فرسایش کناره و شاخص‌های آنها[۷۱] * گرادیان سرعت. حاصل تقسیم اختلاف سرعت در کناره نسبت به مرکز خطوط هم سرعت در راستای عمود بر خطوط هم سرعت به طول کناره تا مرکز بر دو شاخگی و بهمرود از پدیده‌های طبیعی و معمول در رودخانه‌ها هستند. این کاملا منطقی است که رفتار بهمرود و دو شاخگی با ویژگی‌های خاص رفتاری رودخانه مشخص می‌شود. در بندهای (۶-۲) و (۷-۲) مواردی از ویژگی‌های بهمرود و دو شاخگی عنوان شده است و در این قسمت مواردی دیگر عنوان می‌شود. - در دو شاخگی, توزیع بده جریان بر اساس اختلاف کلی هر دو شاخه پایین دست نسبت به تراز مبنای رودخانه اصلی انجام می‌شود و توزیع بده رسوب بر اساس الگوی موضعی جریان محل انشعاب صورت می پذیرد و به این جهت هندسه مقطع در محل انشعاب دارای اهمیت زیادی می‌باشد. - در بهمرود.ء اختلاف بده شاخه‌ها یک عامل محدود کننده است. اگر بده یک شاخه از شاخه دیگر بیش‌تر باشد اثرهای فرأآب شدید در شاخه دوم (با بده کم‌تر) دیده می‌شود. از این‌رو» تغذیه مواد رسوبی از شاخه با بده کم‌تر به صورت نامنظم‌تری انجام می‌شود. به عبارت دیگرء در شاخه با بده کم‌تر در نزدیکی محل انشعاب ارتباط مستقیم بین بده جریان و بده رسوب وجود ندارد[ ۴۷| - در دو شاخگی, توزیع اندازه ذرات و مصالح کف شاخه‌های پایین‌دست به صورت عمده متاثر از جورشدگی مصالح است. این جورشدگی به میزان زیادی از هندسه دو شاخگی تاثیر می‌پذیرد. در بهمرود. اگر اندازه ذرات و یا مقادیر بده‌های جریان در شاخه‌های بالادست اختلاف زیادی با یکدیگر داشته باشند.ء توزیع اندازه ذرات در رودخانه اصلی که از پیوستن دو شاخه بالادست پدید می‌آید. در زمان‌های مختلف متفاوت است. - در مورد دو شاخگی هیچ الزامی ندارد که ایستگاه اندازه‌گیری بده جریان نسبتا به محل انشعاب نزدیک باشد. اما در مورد بهمرودء محل ایستگاه اندازه‌گیری بده جریان» به ویژه در مورد شاخه با بده کم‌تر بسیار حایز اهمیت بوده و باید بالاتر از - برای اندازه‌گیری رسوبء محل ایستگاه باید به اندازه کافی ازمحل دو شاخگی یا بهمرود دور باشد. علت این امر آن است که در مجاورت محل انشعابء در هر دو حالت دو شاخگی و بهمرود. مقادیر فرسایش و رسوب‌گذاری نسبتا زیاد است |۴۷|. در بهمرودها اگر دهانه یک شاخه فرعی به کناره مقعر رودخانه اصلی متصل شود. انحراف رسوب از شاخه فرعی به رودخانه اصلی به درستی انجام شده و ترسیب در محل تقاطع رخ نمی‌دهد. زاویه اتصال شاخه فرعی به رودخانه اصلی به ارتباط بده و رسوب بستگی دارد. در حالت کلیء بهترین حالت آن است که شاخه‌های فرعی بزرگ با زاویه‌ای بین ۲۰ تا ۶۰ درجه به رودخانه اصلی -------- صفحهٔ بعد -------- ۱۳ راهنمای مطالعات ریخت‌سناسی رودخانه‌ها نمی‌کند. هرچه زاویه اتصال تندتر باشد» سرعت جریان و تاثیرات جریان بر جریان اصلی رودخانه کم‌تر خواهد بود. بهترین زوایا بین ۰ تا ۳۰ درجه می‌باشد. در زوایای بالاتر از ۶۰ درجه»ء در محل اتصال تشدید آشفتگی جریان موجب ترسیب مواد رسوبی ورودی از مقابل فرسایش ناشی از جریان مقاوم می‌باشد) را به دنبال خواهد داشت. مصب و محل اتصال ته‌نشین می‌شود که این امر سبب ایجاد تغییراتی در محور جریان و تشکیل پشته‌های رسوبی می‌شود. اگر هم در شاخه اصلی و هم در شاخه فرعی جریانات با بده بالا رخ دهد. به دلیل تاثیر فرآب» رسوبات فراوانی در شاخه فرعی ته‌نشین می‌شود. این پدیده در زمانی که جریان رودخانه اصلی زیاد و جریان شاخه فرعی کم است. به وقوع می‌پیوندد. بدین ترتیب بستر شاخه فرعی بالاتر آمده و شیب آن در محدوده اتصال کم می‌شود. در چنین حالاتی» پشته‌های رسوبی بزرگ ایحاد می‌شود و حتی در مواردی محاری فرعی کوچک‌تر در محدوده محل اتصال در شاخه فرعی ایحاد می‌شود. به عبارت دیگر در محدوده اتصال, ۲-۴-۴- بررسی پدیده تعریض و کف‌کنی و شکل‌گیری پدیده‌های خم‌هاء چم‌ها در مسیر و عوامل موثر بر آنها در قوس خارجی رودخانه به دلیل ایجاد نیروی جانب مرکز سطح آب بالا می‌آید که به آن ارتفاع اضافه " می‌گویند. از سوی دیگر در قوس مقابل (داخلی) سطح آب افت می‌کند و در این صورت یک جریان چرخشی در مقطع عرضی و در محل قوس ایجاد می‌شود که باعث گودشدن مقطع در قوس خارجی می‌شود. حال اگر کناره رودخانه صلب باشدء فرسایش محدود به بستر خواهد شد ولی اگر کناره رودخانه قابل فرسایش باشد. دیواره خارجی تحت فرسایش قرار می‌گیرد و مطابق شکل (۳۰-۴-الف) ریزش می‌کند تا گودال ایحاد شده را پر کند. ادامه این روندء موجب فرسایش با سرعت قابل توجه در جهت قوس خارجی خواهد شد[۵]. در صورتی که بستر رودخانه صلب بوده ولی کناره‌ها فرسایش‌پذیر باشد. فرسایش کناره‌ای متوجه قوس خارجی شده و مطابق شکل (۳۰-۴- ب) جابجایی جانبی را به دنبال دارد. ماهیت سه بعدی جریان در رودخانه‌ها منجر به ایجاد اشکال مختلف بستر نظیر گوداب و خیزاب و تغییراتی در شکل بلان می‌شود. وجود جریان ثانویه الگوی توزیع سرعت و تنش برشی را دگرگون می‌سازد. تنش برش و بار کل رسوب قابل حمل توسط جریان بستگی به اشکال مختلف ایجاد شده در بازه‌های رودخانه (خیزاب, گوداب. بازه مستقیم و پیچانرودی) و به تبع آن توزیع سرعت و الگوی جریان ثانویه دارد. در شکل (۳۱-۴) تاثیر جریان‌های ثانویه بر نحوه توزیع تنش برشی در امتداد عرضی در محل قوس و مقطع انتقال نشان داده شده است. مطابق این شکل, با افزایش بده جریان توزیع تنش برشی در محل قوس ناهمگن‌تر می‌شود. در مقطع انتقالی با تاثیر پذیری از شکل هندسی مقطعء توزیع تنش در بده‌های کم | - 5۵0۵| 2 -------- صفحهٔ بعد -------- ناهمگونی بیش‌تری دارد و با افزایش بده» دامنه تغییرات آن کاهش می‌یابد. در یک مجرای پیچابی» جریان موجود به سمت کف مجرا با جریان چرخشی (ثانویه) ترکیب شده و سبب ایجاد تنش برشی بیش‌تر از حالت معمولی می‌شود. نتیجه تعامل جریان اصلی و ثانویه» فرسایش در قوس خارجی و رسوب‌گذاری در قوس داخلی است. بر اساس نتایج آزمایشگاهی» بیش‌ترین مقدار تنش برشی در راستای قوس خارجی رخ می‌دهد. در جریانات با بده کم حداکثر تنش برشی در راس قوس خارجی رخ می‌دهد اما با افزایش بده جریان» محل حداکثر تنش برشی به سمت نقطه عطف پایین‌دست منتقل می‌شود[ ۷۶| دیواره ریزش سطح افقی آب / اس / 8 ۳ د اه و با ال ا بواره ریرضس دی و سس / ۱۷۷ ۹ کت " گودال فرسایش .۰< , / ۹ ۱ ۷۸ / / دیواره فرسایش ناپذیر حالت ثأنویه ب- بستر صلب و دیواره فرسایش [۳۷] در حالت کلی محل و میزان فرسایش کناره‌ها به بده جریان و جنس مصالح کف و کناره‌ها که عامل مهمی در تعیین تنش بحرانی است بستگی دارد. نسبت تنش برشی حداکثر ایجاد شده در قوس به تنش برشی متوسط جریان تابعی از شعاع نسبی (نسبت عرض به شعاع قوس)» زبری کناره‌ها و وجود قوس در بالادست قوس مورد نظر است. حداکثر تنش برشی ایجاد شده در مواردی تا ۳ برابر تنش برش متوسط جریان می‌باشد. شکل (۳۲-۴) تغییرات نسبت حداکثر تنش برشی ایجاد شده در قوس به تنش برشی متوسط را بر اساس تغییرات عکس شعاع نسبی بر اساس نتایج تحقیقات آگوستینی" (۱۹۸۵) و آپمن " (۱۹۷۲) نشان می‌دهد [۷۶]. | - ۸6205111 2 -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۳( راهنمای مطالعات ریخت‌سناسی رودخانهه 3ج مقطع ۸-۸ جریانات ثانویه عرص لم ۱ سح : 1 سل 0 سس / هرض عرض عرض رسوب گذاری // : َ سته یه سم ی بده زیاد بده متوسط بده کم ام ۰ 1 ۰ ۱ الف - تغییرات تنش برش 1) بر حسب عرض رودخانه در محل قوس در بده‌های مختلف هر ۸ خیزراب (ناحیه ننداب) .8 مقطحع 8 - چج ( مقطع انتقالی ) ۱ مقطم انتفالی میک ج ی ات سس نها ۵ ال دسرب کداری 8 8 5 ات بده زیاد بده مترسط بده کم ب - تغییرات تنش برش (1) بر حسب عرض رودخانه در بین مقطع انتقالی شکل ۳۱-۴- نحوه ایجاد جریان ثانویه و توزیع تنش برشی با توجه به موقعیت مقطع و بده جریان[۷۶] ۰ ُ 10 1 ۰ 35 3 ۰ 30 ر چا ۰ 5 1 ۰. 2 ای 0 ۹" اگو ستینی (۱۹۸۵) سس | ۰ هر 1 آپمن (۱۹۷۲) ۰ ۳ 1.5 و ۰ 2 5 ۱00 0.75 0.50 035 0 نسبت عرض به شماع انجنای قوس در قوس بر اساس تغییرات انحنای قوس [۷۶] در زمینه فرسایش کناری و پیچانرودی شدن رودخانه‌هاء بررسی‌های فراوان انجام گرفته است اما هنوز عوامل این پدیده به طو کامل مشخحص نشده است. ولی می‌توان دلایل پیجانرودی شدن را به صورت زیر خلاصه کرد: - تخریب موضعی دیواره‌ها که خود به دلیل حرکت پیچشی, تنش برشی جریان» عدم مقاومت کافی دیواره‌ها در برابر نش برشی و اشباع شدن خاک دیواره‌ها بروز می‌کند. ما -------- صفحهٔ بعد -------- - در اثر حرکت دورانی زمین» تمایل به فرسایش جانبی در جهت شرقی < غربی و یا غربی - شرقی در برخی رودخانه‌ها - انرژی مازاد بر تداوم جریان رودخانه و اتلاف انرژی در بستر - اثرهای متقابل تغییر در شرایط و شکل بستر رودخانه بر روی جریان آب. فرسایش و رسوب‌گذاری[۵] با افزایش شعاع نسبی یک خمٍ فرسایش‌پذیری خطالقعر افزایش می‌یابد که این امر منجر به فرسایش بیش‌تر کناره خواهد شد و درنتیجه افزایش نرخ فرسایش کناره‌ها را به دنبال خواهد داشت. مهاجرت خم زمانی که شعاع نسبی آن به ۳ می‌رسد به حداکثر مقدار خود می‌رسد. در مقادیر بیش‌تر از ۲ خم در راستای یک محور فرسایش دیگر پیش می‌رود. در حالت کلی در یک خم» حداکثر سرعت جریان به سمت پایین‌دست در قوس خارجی افزایش می‌یابد که این امر سبب افزایش راس قوس خارجی ایجاد می‌شود که نتیجه آن گسترش یک سویی خم خواهد بود (شکل ۳۳-۴). در بده‌های زیاد. تمرکز حداکثر سرعت جریان در پایین‌دست راس قوس» سبب انتقال خم می‌شود (شکل ۳۴-۴). تغییر شرایط حاکم بر رودخانه و الگوهای فرسایش باشد انتقال پا چرخش خم به طرف پایین‌دست متوقف و سبب ایجاد یک الگوی نامنظم برای پیچاب می‌شود[۴۰] (شکل ۳۶-۴). شکل ۳۳-۴- گسترش یک‌سویی خم رودخانه [۴۰] -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۴( راهنمای مطالعات ریخت‌سناسی رودخانه‌ها 5 ً شکل ۳۴-۴- انتقال یک‌سویی خم رودخانه [ ۴۰] نژ ۸ ۱ مر 1 : ۹ ۸1 ۹ ۰ ۹ ۹ :۹ ات ۳ شکل ۳۵-۴- ترکیب گسترش و انتقال که منجر به چرخش و توسعه پیچاب شده است[۴۰] شکل ۳۶-۴- انتقال و جرخشس خم در حالی که کناره‌ها صلب هستند[۴۰] -------- صفحهٔ بعد -------- فقصل چهارم- روند مطالعات ریخت‌تسناسی رودخانه‌ها ۱۳۵ به طور کلی هرگونه تغییر در حلقه خم‌های یک چم و نیز تغییر در شکل هندسی آنهاء مستلزم بروز فرسایش در سواحل رودخانه است. در تمامی چم‌های رودخانه» فرآیندی پیوسته با شدت کم یا زیاد از فرسایش سواحل رودخانه در محل ساحل مقعر یا قوس خارجی خم و ته‌نشینی رسوبات در محل ساحل محدب یا قوس رودخانه به عنوان نهشته های بار نقطه‌ای وجود دارد. برآیند اثر مداوم این دو پدیده در طول زمان یا تغییر مکان پیوسته محل رئوس سواحل مقعر و محدب به سمت پایاب و یا حرکت جانبی چم‌های عمود بر محور دره را تشکیل می‌دهد. به عبارت دیگر تغییر چم‌ها دو نوع است: - مهاجرت و پیش‌روی به سمت پایین‌دست - توسعه چم و میانبری حرکت واقعی چم‌ها را در طبیعت می‌توان ترکیبی از دو حالت دانست. هر یک از حرکت‌های فوق نیز ترکیبی از مولفه های تغییر در خم‌ها می‌باشد حرکت طولی خالص در چم» حاصل انتقال حلقه خم بوده و حرکت جانبی در اثر توسعه خم به‌وجود می‌آید[1۱۸. هر دو نوع این تغییرات در یک چم اغلب در مکان‌های خاص اتفاق می افتد. چم‌ها طول جریان را زیاد و شیب را کاهش می‌دهند. پدیده شکل‌گیری چم را می‌توان به عنوان مراحل عمومی تطابق رودخانه با شیب دره‌ای که در آن جریان دارد دانست. هندسه چم به واسطه فرسایش و رسوب‌گذاری شکل می‌گیرد. تغییرات چم‌ها در جاهایی که رودخانه پیچ و خم زیادی ندارد به صورت میانبری رخ نمی‌دهد بلکه به صورت حرکت به سمت پایین‌دست رخ می‌دهد. با توجه به این که این پدیده به صورت سیستماتیک رخ می‌دهد. نرخ پیشرفت به سمت پایین‌دست اصولی و منظم است. بر این اساس می‌توان حرکت متناوب پیجاب را از یک کناره به سمت کناره دیگر رودخانه تعریف کرد. مدت زمان این حرکت تناوبی بستگی به دوره بازگشت سیلاب‌های رخ داده و جنس مصالح کناره‌ها دارد. لذا در بازه‌های مختلف یک رودخانه, این حرکت مدت زمان تناوبی متفاوتی می‌تواند داشته باشد اما معمولا در یک بازه» زمان تناوب ثابت است [۵۸]. ۳-۴-۴- بررسی پدیده وقوع میانبرها و عوامل موثر بر آنها طبق تعریف پدیده ای که در روند رخداد آنء جریان در یک رودخانه آبرفتی در طول پیچ وخم‌های مسیرء یک پیچ خاص را رها کرده و در طول یک آبراهه نسبتا کوتاه تر و مستقیم تر حرکت نموده و کانال جدیدی را ایجاد می‌کند و درنتیجه منجر به حذف پیچ مذکور می‌گردد میانبر نامیده می‌شود [۲۱]|: میانبرها ۲ نوع هستند: ۱- میانبر گلوگاهی یا حلقه‌ای" ۲ میانبر شوتی " میانبر گلوگاهی که عمومی‌تر است. زمانی ایجاد می‌شود که فرسایش پیش‌رونده کناره در یک قوس شدید (با زاویه تند) موجود - | 01-0٩‏ 30 0۵۲ 2-1000 1۵-01) ۳۳۱۵ - 3 -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۶ راهنمای مطالعات ریخت‌شسناسی رودخانه‌ها : 6 1 ۷ شکل ۳۷-۴- نحوه ایجاد و توسعه میانبر گلوگاهی [۵۸] شعاع انحنای خم یا قوس یک رودخانه با ادامه مراحل فرسایش قوس خارجی کاهش می‌یابد و درنتیجه انحنای رودخانه زیادتر می‌شود. همزمان با این مساله» سرعت جریان کاهش و فرسایش متوقف می‌شود اما بازوهای میانبر ایجاد شده رفته رفته به یک‌دیگر بسیار نزدیک می‌شوند تا جایی که به یکدیگر می رسند و مسیر جریان رودخانه عوض می‌شود. مجرای جدید جریان به اندازه مجرای قدیمی افت انرژی خواهد داشت. اما با سرعت‌های نسبتا بالاتر عرض مجرای جریان افزایش می‌یاید تا این که تمام بده رودخانه از این مسیر عبور و مسیر قبلی به طور کلی متروکه می‌شود. میانبر شوت به طور معمول در امتداد (یا عرض) یک چم مسطح رخ می‌دهد و احتمال رخداد آن کم‌تر از میان بر گلوگاهی است. درمورد رودخانه‌ای که در یک مسیر پرپیچ و خم در یک دشت جریان دارد (شکل ۳۸-۴)» مجاری جانبی کم عمق در نزدیکی مجرای اصلی در محل خم‌ها وجود دارند. این مجاری جانبی می‌توانند باقی‌مانده آبراهه‌های قدیمی‌باشند یا به واسطه ریزش سیلاب و سرریز کردن سیلاب از کناره‌ها به سیلابدشت ایجاد شده باشند. در هنگام رخداد سیلاب با بده بالاء گوداب‌های عمیق و فراوانی در مجرای اصلی و در محل راس قوس ایجاد می‌شوند. همچنین در محدوده نقاط عطف چم» پشته‌های رسوبی ایجاد می‌شوند. نتیجه این فعل و انفعالات. انحراف جریان به سمت محرای کناری (فرعی) است. با فروکش کردن سیلاب. جریان در مجرای اصلی کاهش می‌یابد در حالی که آب در مجرای کناری با بده زیاد در جریان است. لذا این مجاری کناری گسترش می‌یابند در حالی که رودخانه اصلی در حال رسوب‌گذاری به صورت پشته‌های رسوبی در با توجه به یکسان بودن ابتدا و انتهای مجرای اصلی و کناری, اختلاف تراز جریان در هر دو مجرا یکسان است اما طول و عمق مجرای کناری از طول و عمق مجرای اصلی کم‌تر است که نتیجه آن ایجاد سرعت‌های زیاد در مجرای کناری نسبت به مجرای اصلی است لذا در انتهای مجرای کناری یک آبشار تولید می‌شود که به توسعه میانبری کمک شایانی می‌کند. همجنین مدت زمان سیلاب هم یک عامل مهم در توسعه میانبر شوت است. اگر مدت زمان رخداد سیلاب کوتاه باشد.ء فرصت کافی برای آن که کناره‌ها و کف فرسایش یابند وجود ندارد [۵۸]. -------- صفحهٔ بعد -------- رسوبات درشت دانه شکل ۳۸-۴- نحوه ایجاد و توسعه میانبر شوت [۵۸] مسیر رودخانه است. یک رودخانه بر سر راه خود با انواع و اقسام پدیده‌ها و مصالح زمین‌شناسی روبرو می‌شود و در برایر هرکدام از این‌ها واکنش مشخحص و معینی دارد که تغییرات ریخت‌شناسی رودخانه یکی از جلوه‌های ظاهری و قابل مشاهده این واکنش‌ها است. لغزش زمین (به عبارت دیگر ناپایدار شدن شیب های موجود در مسیر رودخانه) باعث می‌شود حجم زیادی از مصالح که معمولا محدوده دانه‌بندی وسیعی نیز دارند به سمت پایین حرکت کرده و به عنوان سد طبیعی (هر چند موقتی) در مسیر رودخانه عمل کند. این پدیده می‌تواند مسیر رودخانه را تغییر داده و رژیم جریان و رسوب‌گذاری آن را عوض کند. بدیهی است که دیگر پدیده‌های زمین‌شناسی نیز از جمله گسل‌ها و حرکات زمین لرزه هم می‌توانند در جریان طبیعی رودخانه تاثیر گذاشته و مسیر قبلی آن‌را عوض رودخانه باید به دقت مورد بررسی قرار گیرد. در این رابطه بررسی‌های زیر می‌تواند برای ارزیابی شرایط محدوده مطالعاتی از نظر ناپایداری‌های دامنه‌ای (همچنین پتانسیل‌های موجود) و تاثیر آن بر ریخت‌شناسی رودخانه مورد مطالعه مفید باشد: - زمین لغزه‌های فعال: منشاء ریخت‌شناسی و گسترش» چگونگی پویایی کنونی و پیش‌بینی وضعیت آینده اعمال بارهای دینامیکی (زلزله» بالا آمدن سطح ایستابی و غیره در صورتی که فعالیت دوباره این نوع زمین لغزه‌ها باث 1] 6 -------- صفحهٔ بعد -------- تغییر مسیر رودخانه شده یا سازه‌های احداثنی را تحت تاثیر قرار دهند؛ استفاده از عکس‌های هوایی بامقیاس بت ۱۳:۵ و۱:۲۰۰۰۰ برای شناسایی زمین لغزش‌های فعال وقدیمی موجود درمسیر رودخانه ضروری است. عکس‌العمل سامانه رودخانه در جهت برقراری موازنه جدید بین فرآیند فرسایش و رسوب‌گذاری می‌باشد. از این رو انجام اقدامات رودخانه برای انطباق و سازگاری مشخصه‌های هندسی خود با شرایط جدید با رسوب‌گذاری یا فرسایش وضعیت موجود را در جچمت نیل به تعادل تغییر می‌دهد. در چنین شرایطی,» عوامل مهم رودخانه از جمله شیب» تراز کف, دانه‌بندی» عرض بستر و عمق جریان ممکن است تا رسیدن به وضعیت پایدار دست‌خوش تغییرات گردد. بدی‌مهی است ایجاد سازه‌های رودخانه‌ای در مسیر جریان می‌تواند بده جریان» بار رسوبی و یا هر دوی آزها را تحت تاثیر قرار داده و موجبات تغییرات ریخت‌شناسی آن را فراهم نماید. به عنوان مثال مطابق آنجه که در جدول (۱۵-۴) درج گردیده است با احداث سد مخزنی پدیده رسوب‌گذاری در بازه‌های بالا دست سد قابل انتظار است. هم‌زمان در بازه‌های پایین سد.ء کف‌کنی از بستر راحت‌تر به وقوع می پیوندد. در جدول (۱۵-۴) دلایل ناپایداری و ایجاد تغییرات در هندسه رودخانه ناشی از انجام اقدامات ساماندهی و عوامل جدول ۱۵-۴- مواردی از تغییرات در هندسه رودخانه ناشی از اقدامات ساماندهی و عوامل طبیعی [۱و۶] کانالیزه کردن رودخانه واقدامات ساماندهی رودخانه کاهش تراز پایه (در محل اتصال رودخانه به دریا و یا رودخانه) لایروبی و برداشت شن و ماسه سد مخزنی کاهش فرسایش در سطح حوضه آبریز بالادست مخازن پایین دست اتصالات فرعی به رودخانه افزایش تراز پایه پایین‌دست انتهای بازه لایروبی شده انحراف یک جریان پر رسوب به رودخانه افزایش فرسایش سطحی در حوضه ابریز افزایش تولید رسوب ناشی از کارهای ساختمانی رسوب‌گذاری -------- صفحهٔ بعد -------- فقصل چهارم- روند مطالعات ریخت‌تسناسی رودخانه‌ها ۱۳۹ ۱-۱-۵-۴- سازه‌های عرضی سازه‌های عرضی بسته به شکل سازه و نحوه قرارگیری در مسیر رودخانه می‌توانند موجب تغییرات ریخت‌شناسی رودخانه گردند. به طور مثال سازه‌های عرضی نظیر سدهای مخزنی,» انحرافی و تنظیمی می‌توانند با مسدود نمودن مسیر جریان موجب تغییرات ریخت‌شناسی نظیر تغییر شیب و همچنین تراز بستر و سطح آب جریان رودخانه در بالادست و پایین‌دست سدها گردند و بعضی از سازه‌ها نیز نظیر پل‌ها به صورت موضعی جریان را تحت تاثیر قرار می‌دهند و برخی نظیر آبشکن‌ها موجب تنگ شدگی مسیر جریان رودخانه می‌شوند که در زیر به جزییات تأثیر هر یک. از دیدگاه ریخت‌شناسی پرداخته خواهد شد. ایجاد پل در مسیر رودخانه بر الگوی جریان تاثیر گذاشته و موجب تغییر در الگوی رفتاری رودخانه و هندسه آبراه می‌گردد. احداث پل‌ها به طور عمده موجب کاهش عرض مقطع جریان گردیده و از این رو سرعت جریان در این بازه افزایش یافته و با افزایش ظرفیت حمل رسوب, بستر رودخانه در اطراف پایه‌های پل در اثر فرسایش دچار پایین افتادگی می‌گردد. از طرفی رسوب حاصل از فرسایش به پایین‌دست منتقل گردیده و شکل‌گیری انباشته‌های رسوبی را سبب می‌گردد. تشکیل انباشته‌های رسوبی مشخصه‌های هندسی رودخانه را دچار تغییر می‌نماید. در مواردی نیز در اثر وقوع سیل برگشت آب در بالادست پل شکل می‌گیرد که این امر موجب کاهش سرعت جریان شده و آنباشته شدن مواد رسوبی را در بالا دست سبب می‌گردد [۸]. - آبشکن‌ها آپشکن‌ها سازه‌هایی هستند که عموما با هدف دور ساختن جریان از ساحل فرسایش‌پذیر رودخانه» ایحاد مسیر مناسب برای هدایت جریان» مهار سیل» فراهم آوردن شرایط لازم برای رسوب‌گذاری در امتداد کناره‌ها و تثبیت موقعیت رودخانه و بعضا تامین عمق لازم جریان برای کشتیرانی احداث می‌گردند |۱۴ ]. در واقع با احداث آبشکن بخشی از مواد رسوبی رودخانه تله‌اندازی شده و زمینه تثبیت کناره‌های فرسایشی را فراهم می‌نماید. از طرفی ایجاد آبشکن موجب کاهش مقطع جریان گردیده و در تعامل با جریان رودخانه» وقوع فرسایش‌های طولی و موضعی را به همراه دارد. طبق بررسی‌های پترسن میزان تنگ شدگی و کاهش مقطع طبیعی جریان توسط آبشکن‌ها از ۳۰ درصد نباید تجاوز کند |۶۳]. دلیل این امر اجتناب از تبعات نامطلوب حاصل از افزایش توان بده رسوبی مقطع تنگ شده و انتقال رسوب به بازه‌های پایین دست است که با رسوب‌گذاری مجدد موجب بر هم خوردن سامانه رودخانه می‌گردد به علاوه تشدید فرسایش در محدوده آبشکن‌ها بازه‌های بالادست را متاثر نموده و زمینه فرسایش بستر و ناپایداری کناره‌ها را فراهم می آورد. به طور خلاصه می‌توان گفت که طراحی و احداث آبشکن‌ها باید با شناخت از وضعیت آبدهی و رسوب رودخانه و شرایط توپوگرافی آن به نحوی انجام گردد که کم‌ترین تغییرات را در وضعیت طبیعی عوامل موثر بر وضعیت هندسی رودخانه نظیر ظرفیت حمل رسوب. دانه‌بندی بستر و عمق جریان ایجاد نماید. در غیر این صورت با تغییر این عوامل, همان گونه که قبلا اشاره شد احتمال فرسایش و کف‌کنی در مقطع تنگ شده و رسوب‌گذاری در بازه پایین‌دست و بالا دست قابل انتظار است. -------- صفحهٔ بعد -------- ۳( راهنمای مطالعات ریخت‌شناسی رودخانه‌ها - سدهای مخزنی احداث سدهای مخزنی موجب تغییر الگوی فرسایش و رسوب‌گذاری رودخانه شده که این امر اثرهای زیادی بر هندسه و مشخصات ریخت‌شناسی رودخانه برجای می‌گذارد. این گونه اثرها در سه بازه بالادست. پایین‌دست و محل ایجاد سد آشکار می‌گردد. در بالادست سد مخزنی به دلیل وقوع پدیده برگشت آبء» تشکیل دلتا و بالاآمدن تراز بستر مشاهده می‌شود. در مراحل اولیه احداث سد. تله‌اندازی رسوبات در مخزن موجب آن می‌گردد تا جریان آب عاری از رسوب از سد خارج گردیده و برای جبران کمبود رسوب خود و رسیدن به ظرفیت انتقال, بازه‌های پایین‌دست را فرسایش داده و افت عمومی تراز بستر رودخانه را در پایین‌دست به‌وجود آورد. در شکل (۳۹-۴) نحوه تاثیرپذیری رودخانه از فرآیند فرسایش و رسوب‌گذاری ناشی از احداث سد که منجر به افزایش تراز بستر در بالادست و کف‌کنی در پایین‌دست می‌گردد در یک دوره طولانی بهره‌برداری نمایش داده شده است. همان‌گونه که در شکل مذکور مشخص است. بستر اولیه (خط ۸-)) پس از احداث سد با توجه به وقوع کف‌کنی ممتد و مستمر به وضعیت تعادل جدید (خط ۸-)) تغییر یافته است. هم‌زمان با توجه به تله‌اندازی رسوبات در مخزن سد تراز بستر افزایش یافته و به تدریج حوضه تاثیر آن به بازه‌های ب تا تعادل اولیه ۲ ۳ 0 سا 0 ی تراز پایه 1 شکل ۲۹-۴ - جگونگی تغییرات در ریخت‌شناسی رودخانه در بالادست و پایین دست محل سد [۸۱] بدی‌مهی است تغییرات ایجاد شده در رودخانه به تدریج منحر به بروز تغییرات در دیگر شاخه‌های متصل و رودخانه‌های فرعی ورودی تراز پایه ناشی از احداث سد. بالادست و پایین دست رودخانه‌های فرعی نیز دست‌خوش تغییرات می‌گردد. مطابق شکل (۴۰-۴) در انر وقوع کف‌کنی در بازه پایین‌دست سد تراز سطح آب (تراز پایه) نیز کاهش یافته و این امر موجب می‌گردد تا شاخه فرعی دچار پدیده فرسایش پس رونده " گردیده و درنتیجه با پایین افتادن بستر مجرا ناپایداری و ریزش کناره‌ها نیز افزایش یافته و تعریض بستر را به دنبال دارد. از طرفی در بالادست سد همان‌گونه که در شکل (۴۱-۴) نشان داده شده است اثرهای برگشت آب و پدیده رسوب‌گذاری موجب می‌گردد تا تراز سطح آب در مسیر رودخانه متصل به دریاچه افزایش یابد. این افزایش تراز و رسوب‌گذاری علاوه بر آن که خصوصیات هندسی رودخانه اصلی ر مطابق آنجه که در جدول (۱۶-۴) درج شده است متاثر می سازد. شاخه‌های فرعی ر نیز آزها می‌باشد. در جدول (۱۶-۴) پیامدهای ناشی از رسوب‌گذاری در بالادست سد درج شده است. 1 - | -------- صفحهٔ بعد -------- : و ر تلد اد شکل ۴۰-۴- اثترهای پایین افتادگی سطح آب (تراز پایه) رودخانه اصلی بر رودخانه فرعی شکل ۴۱-۴- اثرهای افزایش تراز پایه در رودخانه اصلی بر روی رودخانه‌های فرعی جدول ۱۶-۴- اثرهای رسوب‌گذاری و افزایش سطح آب در رودخانه اصلی و شاخه فرعی کم شدن ظرفیت عبور جریان | تغییر در تراز پایه برای رودخانه فرعی افزایش تراز سیل رسوب‌گذاری به دلیل وقوع پدیده برگشت آب در شاخه‌های فرعی ۲-۱-۵-۴ سازه‌های طولی این سازه‌ها موجب تغییر مشخصه‌های هندسی مجرا و بروز شرایط هیدرولیکی جدید شده که این مر به نوبه خود پدیده فرسایش و رسوب‌گذاری و خصوصیات ریخت‌شناسی رودخانه را متاثر می‌نماید. عموما با احداث این سازه‌ها جریان آب در محدوده مشخصی هدایت شده و مقطع جریان نسبت به حالت طبیعی کاهش می‌باید. این پدیده به خصوص در مواردی که سازه‌ها در حاشیه محرای اصلی احداث می‌گردندء از نمود بیش‌تری برخوردار است. با هدایت جریان در مسیر مشخص و تنگ شدگی نسبی مقطع» ظرفیت حمل رسوب افزایش یافته و این امر موجب بروز فرسایش‌های عمومی! و موضعی " می‌گردند. منابع رسوبی حاصل از وقوع فرسایش عمومی و موضعی در محدوده سازه‌های طولی به پایین‌دست منتقل شده و با رسوب‌گذاری در بستر رودخانه سبب به هم خوردن شرایط موجود و تغییر ساختار ریخت‌شناسی آن می‌شود. از این رو لازم است اثرهای فرا بازه‌ای احداث سازه‌های طولی در تغییرات ریخت‌شناسی پیش‌بینی و تمهیدات جهت کنترل آن در نظر گرفته شود [۵ و 1۸ | - 061617۵] 7۳ 2 -1]۵[| ۵۲ -------- صفحهٔ بعد -------- شکل ۴۲-۴ - الگوی فرسایش عمومی در تنگ شدگی ممتد ناشی از احداث سازه‌های طولی [۶۵] ۳-۵-۴ تاثیر برداشت شن و ماسه از بستر رودخانه برداشت غیر اصولی از بستر و حریم رودخانه‌ها موجب تغییر مقطع عرضی جریان شده و در صورت عدم رعایت معیارهای فنی (مانند رعایت حداقل فاصله گودال برداشت در سیلابدشت از کناره) انحراف جریان رودخانه در مواقع سیلابی به داخل گودال‌های برداشت و در نتیجه تغییر مسیر رودخانه و دگرگونی شرایط ریخت‌شناسی آن را به همراه دارد. در این رابطه در راهنمای برداشت ۳-۵-۳ تاثیر تجاوز به حریم رودخانه و توسعه زمین‌های کشاورزی دست اندازی و استفاده‌های نامناسب از حریم رودخانه‌ها که باعث تغبیراتی بر مقطع و هندسه رودخانه می‌شود به شکل‌های زیر انجام می‌گیرد: - توسعه کشاورزی در حریم و حتی بستر رودخانه - تغییر کاربری حریم رودخانه و استفاده از آن به عنوان جاده دسترسیء مجرای عبور فاضلاب و غیره - ساخت و ساز در حریم رودخانه - محدود شدن مجرای جریان به دلیل خاکریزی ناشی از گسترش اراضی حاشیه برای اهداف کشاورزی و ساخت و ساز مهم‌ترین تأثیر محسوس توسعه زمین‌های کشاورزی و یا ساخت و ساز در حریم رودخانه‌هاء محدود کردن مجرای جریان است که به طور عمده سبب افزایش عمق و یا سرعت جریان می‌شود. این مساله باعث تسریع در آب گرفتگی زمین‌های مجاور و افزایش پدیده آبشستگی بستر و کناره‌ها و تغییر رژیم رسوبی و ابعاد مقطع و جایجایی عرضی خواهد شد. همچنین انجام عملیات کشاورزی در حریم و بستر رودخانه, موجب می گردد تا زه‌آب‌های ناشی از آبیاری اراضی, به صورت سطحی و زیرزمینی» زمینه فرسایش بستر و کناره‌ها و در نتیجه جابجایی آن را فراهم نماید. زه‌آب‌های سطحی که غالبا به سمت -------- صفحهٔ بعد -------- ۶-۴- پیش‌بینی روند تغییرات ریخت‌شناسی رودخانه در آینده رودخانه‌ها تحت تاثیر عوامل و متغیرهای مختلف از نظر ابعاد» شکل, راستا و الگو در تغییر هستند. این تغییرات دارای بعد زمانی و مکانی بوده و متاثر از بده جریان و رسوب» مشخصات رسوب ورودی به سامانه, دانه‌بندی مصالح بستر (کف وکناره‌ها)؛ پوشش گیاهی کناره‌ها و دخالت‌های انسانی می‌باشد. تغییر پذیری در رودخانه‌ها در دراز مدت ممکن است تدریحی و پیوسته بوده و در کوتاه مدت پیش‌بینی روند تغییرات در آینده» منوط به شناخت رفتار و ریخت‌شناسی فعلی رودخانه و بررسی تغییرات گذشته بوده و مطالعه روند تغییرات سامانه رودخانه در گذشته می‌تواند راهنمای خوبی در پیش‌بینی روند تغییرات آتی باشد. درکل بررسی روند تغییرات ریخت‌شناسی رودخانه‌ها به منظور رسیدن به یک شناخت روشن از موارد زیر می‌باشد [۷۳|: ۱- عامل(یا عوامل) ایجاد تغییرات چیست؟ ۲- پاسخ سامانه رودخانه نسبت به عامل (یا عوامل) مزبور چگونه بوده است؟ ۳ نتیجه پاسخ رودخانه به عامل (یا عوامل) ایجاد تغییرات چیست؟ ۴ در صورت نامطلوب بودن تغییرات» چگونه می‌توان مشکلات احتمالی ناشی از تغییرات مزبور را حل کرد؟ ۵- چگونه می‌توان از بروز مجدد مشکلات مزبور در آینده جلوگیری نمود؟ ۱-۶-۴- پیش‌بینی محدوده جابجایی عرضی (کمربند جابجایی) از جمله عوامل طبیعی موثر در فرسایش رودخانه‌ها رشد پیچانرودها می‌باشد که در زمره فرسایش موضعی قرار دارد. این گونه فرسایش که حاصل وقوع جریان پیچشی یا حلزونی در چم رودخانه است» یکی از مهم‌ترین عوامل در تغییر شکل بلند مدت رودخانه‌های پیچانرودی شناخته می‌شود. جابجایی‌های عرضی» تغییر پلان مسطحه و نیمرخ طولی رودخانه در طی سال‌های متمادی حاصل فرسایش موضعی در پیچانرودها می‌باشد. در شکل (۴۳-۴) نمونه‌ای از جابجایی‌های عرضی و تغییر شکل رودخانه میسوری در بین سال‌های ۱۸۰۴ تا ۱۹۳۰ نشان داده شده است [۸۳ و۸]. نامیده می‌شود. در شکل (۴۴-۴) موقعیت کمربند پیچشی نشان داده شده است [۴۷۶۱۳]. به علاوه در چنین رودخانه‌هایی عرض بستر تقریبا ثابت بوده, لیکن به علت فرسایش مستمر موضعی در چم رودخانه» در یک محدوده عرضی مشخصی به طور دایم جابجا می‌شود. در بعضی رودخانه‌ها فرسایش به صورت تعریض بستر نمایان می‌گردد. این‌گونه فرسایش در رودخانه‌های شریانی عمومیت دارد. به علاوه در رودخانه‌های مستقیم نیز فرسایش متوجه کناره‌ها بوده و همراه با تعریض بستر می‌باشد. در این نوع رودخانه‌ها حد ۷۳ 501۳۵ -۱ 7 3/11۵0 -2 1 ع ۱/1626 -3 -------- صفحهٔ بعد -------- ۱۳۴ راهنمای مطالعات ریخت‌شسناسی رودخانه‌ها از دیدگاه مهندسی» مشخص کردن پهنای کمربند پیچشی که بیانگر محدوده جابجایی عرضی رودخانه در طی زمان می‌باشد و رفتارشناسی رودخانه‌هاء تاثیرپذیری اقدامات ساماندهی را از الگوهای مختلف فرسایش آشکار می‌نماید. با استفاده از عکس‌های هوایی تهیه شده در دوره‌های زمانی مختلف و همچنین انجام بررسی‌های زمین‌شناسی و بازدیدهای میدانی محدوده کمربند پیچانرودی و فرسایش را می‌توان مشخص نمود. شکل ۴- ۴۵- موقعیت کمربند فرسایشی در رودخانه‌های شریانی و مستقیم [۴۷] ۲-۶-۴- پیش‌بینی تغییرات نیمرخ طولی و میزان کاهش یا افزایش تراز بستر شیب رودخانه, ابتدا به وسیله شرایط و مشخصه‌های توپوگرافی و زمین‌شناسی حوضه آبریز کنترل و سپس به آهستگی در اثر پدیده فرسایش و تخریب تغییر پیدا می‌کند تا درنهایت به اندازه‌ای برسد که شیبء مجموع اثرهای جریان آب و اثرهای توپوگرافی و -------- صفحهٔ بعد -------- زمین‌شناسی باشد. تاثیر جریان ممکن است بعد از مدتی زایل و شیب صرفا تحت تاثیر شرایط رودخانه‌ای " شکل گیرد. در حالت کلی مقعر نمایان می‌شود. همان‌گونه که قبلا اشاره شد.ء شولیتز" رابطه زیر را برای تغییرات شیب در طول مسیر پیشنهاد نموده است| ۵]: (۳۱-۴) مرگ 5 که در این رابطه ,5: شیب در مقطعی به فاصله ۲ از مبداء و5: شیب در مبدا و 0 ضریب تغییر شیب می‌باشد. در شکل (۳۶-۴) روند تغییرات شیب طولی قسمتی از رودخانه دزء از محل سد دز تا محل اتصال به رودخانه کارون نشان داده شده است. با توجه به شکل مزبور» شیب مبنا (50) برابر ۰/۰۰۶۲ بوده و رودخانه در بازه مزبور دارای ضریب تغییر شیب ) برابر با ۷ می‌باشد. 0و0 (/ 772-71 80 100 120 140 1600 180 24 )۳۲۳( شکل ۴۶-۴- روند تغییرات شیب طولی بستر در قسمتی از رودخانه دز [مطالعات بیلان رسوب رودخانه‌های دز و کارون - در حال انجام- مهندسین مشاور سازه پردازی ایران ] یک رودخانه تحت تاثیر رزیم بده < رسوب و هندسه هیدرولیکی آن ممکن است در بازه‌های مختلف در حالت کف‌کنی (کاهش تراز بستر) و یا رسوب‌گذاری (افزایش تراز بستر) باشد. شکل (۴۷-۴) به صورت شماتیک تاثیرپدیری شیب بستر (تغییر نیمرخ طولی و وقوع فرسایش و رسوب‌گذاری) از بده جریان» قطر مصالح و بده رسوب را براساس تحلیل کیفی لین نشان می‌دهد [۷۲]. | - ۳۷1۵| ۲) 2 - 7 -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۶( یک حال ان اثر احدا طوری ی اصلی ر صورتی برر مسطح می‌شود می‌باشا صورت جای تر راهنمای مطالعات ریخت‌تساسی رو با نم ه چا وروت نایم سس 0 افزایش تراز بستر 0 کاهش تراز بستر رم ی شکل ۴۷-۴- شکل شماتیک رابطه کیفی لین بین متغیرهای اصلی جریان و رسوب در رودخانه[ ۷۳] بازه در شرایط کف‌کنی به طور مستمر نسبت به زمان در حال تعمیق بوده و موقعیت آن در جهت بالادست یا پایین‌د قال می‌باشد. این شرایط در اثر تغییر در سطح مبنای رودخانه, به واسطه نوسانات سطح آب در محل خروجی نهایی آن4 ث سد مخزنی یا تعمیق و لایروبی نیز پدید می‌آید. همچنین تغییر در رژیم بده و رسوب نیز عامل دیگری خواهد ب که در پایین دست سد مخزنی, کاهش بار رسوبی سبب افزایش پتانسیل حمل و انتقال شده و عمل فرسایش و کف ی‌شود. خه‌های فرعی ورودی به رودخانه نیز تاثیر متقابلی خواهند داشت به طوری‌که اگر ذرات بار رسوبی آنها از ذرات بار کف ر یزتر باشدء سبب افزایش بار کف و کف‌کنی در قسمت‌هایی از رودخانه و کاهش شیب آن در پایین‌دست می‌گردد. بالی که بار رسوبی شاخه فرعی درشت تر از بار کف رودخانه اصلی باشدء باعث ته نشست مواد و افزایش شیب خواهد شد. سی‌های صورت گرفته توسط محققین مختلف نشان می‌دهد که شیب بستر رودخانه از عوامل بسیار مهم در تغییر رودخانه می‌باشد. برای یک بده معین» با فرض ثابت بودن سایر عواملء شکل مسطحه رودخانه به وسیله شیب . در شیب بسیار کم» مقطع عمیق و باریک. همراه با سرعت جریان بسیار کم با خطالقعر مستقیم ظاهر می‌شود. افزایش سبب پدیدار شدن جریان‌های مارپیچی می‌شود که عاملی برای ایجاد خطالقعر سینوسی در امتداد مسیر مستقیم : . مرحله‌ای وجود دارد که با افزایش بیش‌تر شیب مسیر مستقیم به سمت مسیر پیچانرودی و اگر باز هم شیب تندتر ش وجود کناره‌های فرسایش‌پدیر الگوی پیچانرودی به الگوی شریانی میل می‌کند. در صورتی که کناره‌ها فرسایش‌پذیر نبا کیب شریانی» رودخانه شکل مستقیم به خود می‌گیرد. .خانه‌ها گت ست در ایا در ود؛ به ی را ودخانه کس در مقدار نوجود ود. در -------- صفحهٔ بعد -------- فقصل چهارم- روند مطالعات ریخت‌نسناسی رودخانه‌ها ۱۳۷ از آن‌جایی که فرسایش بستر موجب کاهش شیب رودخانه می‌گردد. لذا با آغاز روند فرسایشی ممکن است رودخانه‌های شریانی رودخانه را نسبت به شیب بستر (5) و آبدهی متوسط سالانه (0) مطابق شکل (۴۸-۴) بیان نمود [۳ و ۱۳]. مطابق شکل یادشده چنانچه برای یک رودخانه از نوع مستقیم که دارای آبدهی متوسط ۲15 *0-10 و شیب 5-0.001 می‌باشد؛ در اثر فرسایش بستر شیب آن تا حد 5-0.00175 کاهش پیدا نمایدء رودخانه حالت پیجانرودی به‌خود گرفته و این امر با تشدید حالت ناپایداری موجب فرسایش کناره‌ها و وقوع پدیده جایجایی عرضی در مسیر رودخانه می‌گردد. 10 ۱ ۱ ۱ ل ا ا |[ 902001 ۱ | رودخانه شریانی سای ام ۱ رودخانه‌های مبانی ۱ ۹ 0)) شیب ۱ ۱ ۳-017 9 رودخانه پیچانرودی | ۱ ۱ ۱ ۱ ۱ ۱ ۱ 10 106 103 10 10 10 (*ا0) بده ۳-۶-۴- پیش‌بینی روند تغییر شکل چم‌ها در رودخانه‌های پیجانرودی در حالت کلی, مشخصات جریان تحت تاثیر شرایط توپوگرافی در مقاطع بالادست. داخل و پایین‌دست مشخصات رسوب بستر و نیز بار رسوبی ورودی به سامانه می‌باشد. برای چندین دهه. محققین و مهندسین توزیع سرعت و تنش برشی در خم رودخانه‌ها را مورد بررسی قرار داده اند؛ چرا که این دو پدیده, تاثیر غالب و مهمی روی جابجایی و تغییر شکل چم رودخانه‌ها دارند. رودی" در سال ۱۹۸۴ جریان ثانویه و گرادیان طولی فشار کل را به عنوان دو عامل اصلی در نحوه توزیع سرعت و تنش برشی بستر بازه‌های پیچانرودی رودخانه‌ها عنوان کرده [۵4 - | -------- صفحهٔ بعد -------- جریان‌های ثانویه به واسطه خاصیت پیچشی جریان در داخل مقاطع عرضی, باعث انتقال جانبی اندازه حرکت طولی جریان و به عبارت دیگر انتقال جریان پر سرعت به سمت ساحل کناری و در نتیجه افزایش تنش برشی اعمالی از طرف جریان به کف و کناره‌های رودخانه می‌شود. گرادیان فشار ناشی از تغییر تراز سطح آب در امتداد جداره‌های داخلی و خارجی» می‌تواند منجر به انتقال جریان پر سرعت به طرف کناره‌های داخلی و یا خارجی شود. به طوری‌که در ورودی بازه‌های پیچانرودی به واسطه کاهش تراز سطح آب در امتداد کناره داخلی و در مقابل, افزایش عمق جریان در امتداد کناره خارجی» سرعت جریان در امتداد کناره داخلی افزایش می‌یابد و اندازه حرکت طولی جریان به سمت کناره داخلی قوس منتقل می‌شود. در خروجی بازه‌های پیچانرودی» عکس حالت فوق رخ داده و کاهش عمق جریان در امتداد کناره بیرونی منجر به ایجاد گرادیان منفی فشار در جهت طولی رودخانه و افزایش سرعت لازم به ذدکر است که اندرکنش عوامل مذکور (جریان ثانویه و گرادیان فشار)» عوامل هندسی چم و مشخصات جریان و رسوب منجر به اعمال تنش‌های برشی با توزیع های متفاوت به بستر و کناره‌های رودخانه شده و درنتیجه باعث ایجاد تغییرات در شکل چم‌ها به صورت‌های مختلف می‌شود که در ادامه به بررسی آنها پرداخته می‌شود. انحنای نسبی (نسبت شعاع انحنا به عرض رودخانه) یکی از مهم‌ترین عوامل در تعیین توزیع تنش برشی در قوس‌ها می‌باشد. برای یک قوس با انحنای نسبی بیش‌تر از ۳/۵ توزیع تنش برشی تقریبا در ناحیه ورودی خم یکنواخت می‌باشد و یک ناحیه تنش برشی قوی درنزدیکی انتهای قوس خارجی اتفاق می افتد. با کاهش مقدار انحنای نسبی خم از مقدار ۳/۵ در منطقه تنش برشی قوی در قسمت آنتهایی قوس خارجی و در قسمت ابتدای قوس قسمت داخلی قوس به وقوع می پیوندد. شکل (۳۹-۴) روند تغییرات تنش برشی حداکثر در طول قوس با شعاع انحناهای مختلف را نشان می‌دهد. برایس" در سال ۱۹۸۲ انواع تغییرات شکل پلان خم رودخانه‌ها را به صورت شکل (۵۰-۴) دسته بندی نموده است[۳۰]. با توجه به این شکل, الگوهای مختلف تغییر شکل پلان خم رودخانه به صورت زیر می‌باشد: ۱( گسترش: در این وضعیت, حرکت خم رودخانه به طور عمده در جهت جانبی می‌باشد. این حالت برای خم‌های با شعاع انحنای نسبی بزرگ‌تر از ۳/۵ اتفاق می افتد (شکل ۵۰-۴). ۲- انتقال: در این حالت خم رودخانه بدون تغییر شکل به سمت پایین‌دست حرکت می‌نماید. حالت انتقال خم معمولا به ندرت اتفاق می‌افتد مگر در مواقعی که خم در یک دشت سیلابی باریک قرار گرفته باشد و یا توسط خاکریزهای طولی محدود شده باشد(شکل ۵۰-۴). خم‌ها می‌باشد. جابجایی یک خم معمولا در این حالت صورت می‌گیرد و این به دلیل فرسایش ناشی از تمرکز زیاد تنش برشی قوی در آنتهای قوس خارجی و همچنین تنش برشی نسبتا قوی در ابتدای قوس داخلی خم می‌باشد. این نوع تغییر شکل معمولا برای انحنای نسبی کم‌تر از ۳/۵ صورت می‌گیرد (شکل ۵۰-۴). 6 - |[ ن- 2 -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم- رون می اذ: ۵- تبدیل زمانی که انحنا نسبی یک خم به کم‌تر از ۱/۵ برسدء یک ناحیه تنش برشی قوی در اطراف قوس د. در این حالت پدیده میانبری توسط شوت صورت می‌گیرد (شکل ۵۰-۴). ۱ ۰ .۰۱ ۰ ۰.۰ ۰ ۰ ۰ ۰ سس ک ۳7 53 ۱ ۱ 5 ح 3 ۰ 4 نآحیه با مش برشی بالا شکل ۴۹-۴- نواحی با تنش برشی بالا در خم رودخانه با شعاع انحناهای مختلف [۳۰]. مسیر جدید ۱ مسیر قدیم مسیر قدیم الف- گسترش ب- انتقال ۱ مسیر قدیم مسر قدیم سر چ-چرخلس د- میانبری گردنه ای مسبر جدبد مسیر قدیم مسیر یم ه- میانبری شوت و- تبدیل شکل ۵۰-۴- الگوهای مختلف تغییر پلان مسطحه خم رودخانه [۳۰]. 1 ۱۳۹ .)۵0۰ ]- 1 -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۰( راهنمای مطالعات ریخت‌شسناسی رودخانه‌ها ۷-۴ تهیه نقشه‌های ریخت‌شناسی رودخانه‌ها در این مرحله از مطالعات ریخت‌شناسی رودخانهء استفاده از نتایج و اطلاعات به دست آمده در بخش‌های قبلی نقش بسزایی را در ارائه نقشه‌های ریخت‌شناسی رودخانه در زمان گذشته, حال و آینده ایفا می‌نماید. ۱-۷-۴- تهیه نقشه‌های ریخت‌سناسی در زمان گذشته و حال ریخت‌شناسی یا رفتارشناسی رودخانه» مبتنی بر تحلیل عکس‌های هوایی و تصاویر ماهواره‌ای سال‌های مختلف در بازه‌های مورد مطالعه می‌باشد. از جمله نکاتی که در این بخش از مطالعات باید به آن اشاره شود.ء این است که تفاوت در کیفیت. مقیاس و زمان تهیه عکس‌ها و تصاویر ممکن است مشکلات متعددی را به‌وجود آورد. به عبارت دیگر ممکن است عکس‌های تهیه شده مربوط به دوره‌های پرآبی و یا کم آبی و یا از نظر مقیاس با یکدیگر متفاوت باشد. همچنین به دلیل حرکات زمین و ماهواره در هنگام تصویربرداری» خطاهایی برروی تصاویر پدید می‌آید که قبل از برطرف کردن آنهاء تصویر ماهواره‌ای با نقشه‌های همسان مطابقت کامل ندارد و از این رو در برخی مطالعات مشکلاتی بروز می‌کند. عدم توجه به این مسایل, در دفت تحلیل و تهیه نقشه‌های ریخت‌شناسی تأثیر بسزایی خواهد داشت. بنابراین قبل از بررسی و تهیه نقشه‌های ریخت‌شناسی رودخانه. مراحل زیر انجام می‌گیرد |۵۳|: ۱(- نگاشت یا تبدیل عکس‌های هوایی به یک مقیاس مشترک ۲ تهیه تصویر مسیر رودخانه با استفاده از همپوشانی و یکپارچه سازی عکس‌های هوایی (فتوموزاییک سازی) ۲ مشخص نمودن آدرس مختصات زمینی عارضه‌های همسان موجود در تصویر و دنیای واقعی. به عبارت دیگر انطباق سامانه مختصات تصویر با یکی از سامانه‌های مختصات بین المللیء نظیر طول و عرض جغرافیایی یا سامانه متریک 4 در این صورت تصویر تصحیح شده در واقع با نقشه‌های نظیر انطباق می‌یابد و به عبارت دیگر هر نقطه از تصویرء مختصات جغرافیایی نقطه نظیر خود را در دنیای واقعی و بر روی نقشه‌های تهیه شده از آن خواهد داشت. ۳ رفقومی نمودن شکل کلی مشخصات رودخانه ۵- ذخیره‌سازی اطلاعات به فرمت قابل انتقال در محیط نرم افزارهای مورد استفاده در تهیه نقشه‌های ریخت‌شناسی (اتوکد و سامانه اطلاعات جغرافیایی) به منظور تبدیل عکس‌های هوایی به یک مقیاس مشترک از چندین نقطه مشترک موجود در عکس‌ها استفاده می‌شود. به طور معمول نقاط مشترک را می‌توان محل تلاقی جاده‌ها و یا محل پل‌ها برروی رودخانه‌ها و جاده‌ها منظور نمود. پس از انجام مراحل فوق و تهیه تصاویر یکپارچه از مسیر رودخانه در سال‌های گذشته. می‌توان از نرم افزار آتوکد و با نرم‌افزارهای سامانه اطلاعات جغرافیایی همجچون ۸۲۵110» ۸۲2۷۱۵۷۷ و دا۸۲)0 و بااستفاده از آبزار در اختیار» شکل کلی رودخانه» جزیره‌هاء آبراهه‌های جانبی و مانداب‌ها را رقومی نمود. بدین ترتیب با معرفی هریک از اجزای تفکیک شده» نقشه رودخانه در سال‌های گذشته و حال به دست می‌آید. شکل (۵۱-۴) نمونه‌هایی از نحوه تهیه نقشه ریخت‌شناسی رودخانه از عکس هوایی را نشان (7.1.۱1]) ۷10۲0۵107 1۳۵۹۷۵۲۹۵ 111۷۵۹۵ - | -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم- روند مطالعا: ریخت‌تسناسی رودخانه‌ها ررسی تغییرات رودخانه در سال‌های مختلف لازم است تا براساس عکس‌های هوایی های مختلف(از گذشته تا حال) را مطابق شکل (۵۲-۴) استخراج نمود. ۷۷/۵۱۲۳۹۱۵3 مجموعه تراس‌ها و جزایر رسوبی واحدهای زمینی جزیره با پوشش گیاهی ثر اس شکل ۵۱-۴- نمونه‌ای از نحوه تهیه نقشه ریخت‌شناسی رودخانه از عکس‌های هوایی[ ۱۴۰ دوره اول دوره دوم دوره‌سوم بر دوره چهارم ار شکل ۵۲-۴- تمیه نقشه مسیر رودخانه از زمان گذشته تا حال[۵۳] )۱۴ یی چندین دوره از رودخانه ِ -------- صفحهٔ بعد -------- ۱ ۲-۷-۴- تهیه نقشه‌های ر جابجایی مرکز خم‌ها و میزان انیب رفتار رودخانه در دوره آماری مورد به دست آمده از عکس‌های سال« برون یابی می‌گردد. شکل (۵۳-۳۴ دست آمده در سال‌های مذکورء م. سال ۱۹۸۸ نشان می‌دهد که براس ارائه نتایحی در خصوص مقایسه د یامنهار ی براساس عکس‌های ادوار گذشته و شرایط موجود.ء مشخصه‌های ری اط و انقباض شعاع خم‌ها در طول سال‌های مورد بررسی تعیین گردید تجزیه و تحلیل قرار می‌گیرد. در ادامه با توجه به میزان تغییر مکان م ای قبل و با عنایت به سال و یا سال‌های مورد پیش‌بینیء میزان تغییرا | روش اندازه‌گیری جابجایی مرکز خم‌ها را نشان می‌دهد| ۵۳]. همچنی یک رودخانه در سال‌های ۱۹۳۷ و ۱۹۶۶ را نشان می‌دهد. بدین ترتیر سیر جدید رودخانه را در سال‌های آتی ترسیم نمود. شکل (۵۶-۴) پیش اس تحلیل‌های صورت گرفته نقشه مسیر رودخانه در سال مذکور نمیا شکل ۵۳-۴- اندازه‌ گیری جابجایی خم‌ها [۵۳] مطالعات ریخت‌شناسی رودخانه‌ها » و با توجه به معیارهای موجود. رکز خم‌ها و طول شعاع منحنی ت بر اساس سال مورد نظر شکل (۵۵-۴) نمونه‌ای از روند می‌توان براساس نتایج به شده است. در نهایت به منظور ت. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم- روند مطالعات ریخت‌تسناسی رودخانه‌ها ۱۳۳ شکل ۵۴-۴- نمونه‌ای از مقایسه صورت گرفته توسط عکس‌های هوابی سال‌های مختلف یک رودخانه و تحلیل جابجایی خم‌ها [۵۳] شکل ۵۵-۴- نمونه‌ای از پیش بینی تغییرات ریخت‌شناسی در سال‌های آتی و تهیه نقشه مربوط به آن [۵۳] -------- صفحهٔ بعد -------- پیش‌بینی شده در همان سال [۵۳] ۳-۷-۳ نقشه بازه بندی رودخانه از نظر نوع رودخانه ضریبی بنام ضریب خمیدگی یا سینوسی استفاده می نمایند. این ضریب برای رودخانه‌های مستقیم نزدیک به یک و به تدریج در نشان داده شده است. شکل ۵۷-۴- تقسیم‌بندی رودخانه‌ها بر اساس ضریب خمیدگی [۹۴] -------- صفحهٔ بعد -------- در یک نگاه اجمالی این‌گونه طبقه‌بندی به نظر مناسب می‌رسد. درصورتی که از نقطه نظر مهندسی برای این‌گونه طبقه‌بندی نیاز به جزییات بیش‌تر در مورد هویت شکل پلان رودخانه می‌باشد. باید این نکته را در نظر داشت که تغییر شکل پلان رودخانه‌های ماسه‌ای و شنی به یک روند معین صورت نمی‌گیرد. در رودخانه‌های ماسه‌ای تغییر شکل پلان از پیچانروی به شریانی در اثر سیلاب‌های بزرگ قابل مشاهده می‌باشد. درصورتی که رودخانه‌های شنی تمایل زیادی به حالت شریانی دارند. رودخانه‌های سنگلاخی و قلوه سنگی در مقایسه با رودخانه‌های ماسه‌ای و شنی به میزان کم‌تری پیچانرود می‌باشند و این خود نشان دهنده وابستگی شکل پلان رودخانه به مواد تشکیل دهنده کف و کناره می‌باشد. بدین معنا که هرچه مواد تشکیل دهنده کف وکناره‌ها درشت‌تر باشند احتمال تغییر شکل ناگهانی در پلان دراثر سیلاب‌های بزرگ کم‌تر می‌باشد. با توجه به تحلیل‌ها و بررسی‌های انجام شده در خصوص تعیین شکل رودخانه در بخش‌های قبلی, می‌توان برروی نقشه‌های رودخانه نوع و شکل رودخانه را براساس پارامتر پیچشی و بازدیدهای صحرایی مشخص نمود. شکل (۵۸-۴) نمونه‌ای از تقسیم‌بندی یی پیجانرودی بازه شریانی بازه پیچانرودی بازه با درجه بیجانرود ر‌ رجه پیچالرودی بازه با درجه پیجانرودی زیاد ری ر سک یا هخاش دنچ هزاب یدورناچیپ هزاب یا هخاش دنچ هزاب شکل ۵۸-۴- نمونه‌ای از تقسیم‌بندی رودخانه از نظر شکل ظاهری برروی نقشه [۵۳] ۳-۷-۳ نقشه بازه بندی رودخانه از نظر فرسایش و رسوب‌گذاری در این مرحله از نتایج حاصل از مدل‌سازی فرسایش ورسوب رودخانه که شامل میزان فرسایش و رسوب‌گذاری در هریک از مقاطع و یا بازه‌های رودخانه می‌باشد و توسط نرم افزارهایی همجون 115-6 17۳۳-67 ۱1 ۱/13 و 515020-۷/55 به در روش دستیء پس از کسب نتایج مدل‌سازی و تحلیل آنها و همچنین کنترل آن براساس بازدیدهای صحرایی» بازه‌های فرسایش پذیر و9 رسوب گذار برروی نقشه من مشحص می‌شود. در روش کامپیوتری نیز از نرم افزارهایی که بتوانند با استفاده از اطلاعات توصیفی و کمی, پهنه‌های فرسایش‌پذیر و رسوب‌گذار را مشخص نمایند. استفاده می‌شود. از جمله این نرم افزارها می‌توان به سری پهنه‌های مذکور بدین صورت است که ابتدا براساس نتایج حاصل از مدل شبیه‌سازی رسوب در هریک از نقاط رودخانه» شبکه‌ای -------- صفحهٔ بعد -------- ))01٩11(‏ تعریف گردیده و براساس روش درون‌یابی»؛ اطلاعات دیگر نقاط شبکه به دست می‌آید. سیس براساس اطلاعات به دست آمده, مدل شبکه نامنظم مثلثی (118) از نحوه فرسایش و رسوب‌گذاری تهیه می‌شود. بدین ترتیب مناطق فرسایش‌پذیر و رسوب‌گذار -------- صفحهٔ بعد -------- چ+ه+ نیس +۹ ++ ْ] از منامه -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- آب تل زایی 5102۵1:۳8 پدیده به‌وجود آمدن تپه‌های رسوبی زیر آبی در بستر رودخانه که در مقابل فرسایش مقاوم می‌باشد که عمدتا در بالادست مصب رودخانه‌های جزر و مدی مشاهده می‌شود | ۱۸]. اضافه ار تفاع ۳:1۵۷۵۱01 ‎٩06۲ اضافه ارتفاع ناشی از اثر قوس رودخانه بر روی جریان آب انرژزی ویژه ۳۵۳۵ ۹۲۵0110 انرژی آب برحسب بلندا از کف مجرا که برابر است با مجموع میانگین عمق آب و بار ارتفاعی حاصل از سرعت میانگین جریان| 1۱۶ بازه بالایی (رودخانه کوهستانی) 116۵0 17006۲ این نوع رودخانه معمولا در مناطق کوهستانی و یا مرتفع جاری بوده که به عنوان بازه بالایی یک رودخانه نیز شناخته می‌شود و بازه پایینی :116۵2 1.0۷۵۳ بازه میانی 110201 ۱۷110016 قسمتی از باره مطالعاتی واقع در محدوده میانی ر شامل می‌شود. بار کل 1,020 [1012 مجموع بار بستر و بار معلق که توسط جریان رودخانه حمل می‌گردد [ 1۱۸ بار کف با بار بستر 1.020 1300 به آن قسمت از رسوبات درشت دانه جریان آبراهه یا رودخانه که در نزدیکی بستر به صورت پرش» غلتیدن و یا لغزش روی بستر آبراهه در حرکت باشند گفته می‌شود. بار بستر همچنین به دو بخش بار تماسی و بار جهشی تقسیم می‌شود | 1۱۸ بار نقطه‌ای 132۳۲ :۳۵۱۱ انباشته‌های رسوبی موضعی در بستر رودخانه -------- صفحهٔ بعد -------- ۵۰ راهنمای مطالعات ریخت‌نسناسی رودخانه‌ها بار معلق 1.020 ۹15067000 مواد ریزدانه‌ای که به صورت معلق به وسیله جریان آب در آبراهه حمل می‌گردد. اندازه رسوبات معلق با توجه به مشخصات بار شسته 1.020 ۲۱۷2۵۶۳ برگشست آب (فراآب) ۷۷246۳۲ 13201 افزایش رقوم سطح آب درنتیجه وجود موانعی از قبیل سد یا سد تنظیم کننده و یا برجستگی بستر رودخانه که به سمت بالادست سرایت کند [ ۱۶| بده مقطع پر بده لبریز 119012۳86 |1320 بده متناظر با ارتفاع سطح آب در حد لبریز شدن از کنار رودخانه یا آبراهه را گویند به طوری‌ که جریان بیش از آن باعث می‌شود سواحل رودخانه در زیر آب قرار گیرد | ۱۸]. بده غالب, آبدهی غالب 1150112۳00 1013121 بدهی که از نظر مقدارء به قدر کافی بزرگ و وقوع آن دارای تناوب کافی بوده و نقش تعیین کننده‌ای در تعیین ابعاد و مشخصات دوره بازگشت ۱/۵ ساله و یا ۲/۲ بده لبریز رودخانه اختیار می‌گردد [ ۱۸]. بده کل رسوب 119012۳86 ۹۵۵11۵۲ [1012" مجموعه بار بستر و بار معلق حمل شده توسط رودخانه را شامل می‌شود. پشته. بار 13۵۲ مسیر آن به‌وجود می‌آید و به صورت مانعی در مقابل جریان آب یا کشتیرانی عمل کند. در زمان کم آبی» این بارهای رسوبی به صورت جزایر کوچک نمایان می‌شوند [ 1۱۸ یاد تلماسه ۸71101:۱6 موج‌های سینوسی در بستر آبراهه که موازی موج‌های سطح آب بوده و معمولا" به سمت بالادست حرکت می‌کند و به تدریج ناپدید شده و مجددا موج‌های دیگری جانشین آزها می‌شود| ۱۸]. -------- صفحهٔ بعد -------- پیوست - وا زدنامه ۱۵۱ پنجه شوبی» زیر شویی» زیرکنی 1706۲۸۲۱۵8 فرسایش یا شسته شدن سنگ‌ها یا خاک پنجه صخره‌ها یا کناره‌های رودخانه به وسیله جریان آب یا عمل موج و فروریزی شکل [ا در می‌آید [(۱۸]. پیجانرود. چم‌رود 11۷۵۲ ۱10200۳18 در پلان شامل یک‌سری پیچ و خم‌های متناوب و متوالی می‌باشد که توسط بازه‌های مستقیم به یکدیگر می‌پیوندند و شیب فرسایش و تعمیق این ناحیه و تخریب دیواره خارجی رودخانه می‌گردد. درنتیجه استمرار این فرسایش» خم رودخانه به سمت بیرونی تبدیل 1۳۵۲۹۱1101" - تغییر جریان آرام به جریان متلاطم که در ناحیه محدودی از مسیر جریان اتفاق می‌افتد. - قطعه‌ای از نهر یا لوله که در آن مقطع به تدریج از یک وضعیت به وضعیت دیگر تغییر می‌کند و برحسب اندازه طول این قطعه چنین نامیده می‌شود: قطعه اتصال کوتاه» طولانی» تدریجی و ناگهانی - همچنین برحسب شکل هندسی بدنه اتصال به نام‌های: محدب یا مقعرء مستقیم» کج یا اریب.» بازشونده و پروفیله» برحسب نوع جریان در این قطعه به نام‌های: جریان آرام» جریان طغیانی (یک بعدی یا دو بعدی)» بر حسب نوع ساختمان به نام‌های: گالری, شیرء شیر فلکه, ورودی با خروجی یا انتهایی نامیده می‌شود. در انگلیسی غالبا (01۷۵۲۹101-) نیز نامیده می‌شود [ ۱۶]|. تلماسه 176 یک موج ماسه‌ای با مقطع تقریبی مثلنی شکل (در یک سطح قائم موازی جهت جریان آب) که شیب بالادست آن ملایم و درنتیحه این عمل, تلماسه به سمت پایین‌دست رودخانه حرکت می‌کند. تلماسه به عنوان یکی از انواع شکل‌های بستر رودخانه شناخته می‌شود[ ۱۸]. تلاقی گاهء بهمرود ۲۰۵1۲۲۵ - محل پیوستن دو یا چند رودخانه به یکدیگر را گویند. - پدیده اتصال یا تلاقی دو یا چند شاخه رودخانه به یکدیگر را گویند [ ۱۸]. -------- صفحهٔ بعد -------- تخریب شیمیایی ۷۷۵۳۲۱۳۵ |۲۳۳۵ تخریب سنگ‌ها و فرسایش بر اثر انجام یافتن واکنش‌های شیمیایی مثل هیدرولیز یا اکسیداسیون و ...|۱۶ جریان ثانویه. جریان عرضی ۳10۷ ۹۵۲۰۱۵۵۲ جریانی است که در مقطع عرضی و عمود بر جهت اصلی جریان» به ویژه در پیچ و خم رودخانه ایجاد شده و موجب فرسایش کناره و9 کف در سمت بیرونی خم و رسوب‌گذاری در سمت داخلی آن می‌گردد ۱۸ جریان حلزونی ۳10۷ ۲1011001021 (۳10۷ [1۳۲۵م5) می‌باشد و جریان ثانویه یا جانبی که عمود بر محور جریان اصلی و در عرض رودخانه تشکیل می‌شود جریان مارپیچی یا حلزونی به‌وجود می‌آید که مشخصه اصلی حرکت آب در خم‌ها می‌باشد (۱۸]. جریان واریزه‌ای ۳10۷ 0۳5ع(1 جریانی که با خود مواد مختلفی اعم از مواد سنگی ریزدانه» درشت دانه و نیز قطعات چوبء شاخه‌های درختان, آشغال و غیره را جور شدگی هیدرولیکی, جداشدگی هیدرولیکی ۹5۵۳۳8۶ ۲170۳21۱ پدیده جدا شدن دانه‌های مولد بستر رودخانه‌ها در اثر کاهش توان حمل مواد جامد توسط جریان آب را جور شدگی با جداسازی هیدرولیکی گویند در روند رخداد این پدیده مواد بستر از بالادست رودخانه به سمت پایین‌دست آن به تدریج از درشت دانه به ریز دانه ردیف می‌گردد |۱۸]. جابجایی ۱118۳۵110۲ چرخس 1101۵1101 - حرکت چرخشی حول یک محور یا یک مرکز - در آبیاری به انشعاب جریان کامل آب در نهرها و یا لوله‌های جانبی برای تامین آب مورد نیاز (نوبت آبیاری) گفته می‌شود | 1۱۶ خم رودخانه 1۵۵ 111۷۵۲ -------- صفحهٔ بعد -------- پیوست - وازهنامه ۱0۳ خزش م۲۳۵۵ تغییر شکل دایمی تدریحی حاصل از تاثیر تنش ها در اجسام سخت و یا متشکل از دانه‌ها که بعد از برداشتن اثر تنش به حالت خروجی 1 هیدرولیکی از آن خارج می‌شود [ ۱۶]. - در رودخانه می سی سی پی» به آبراهه‌های بزرگی گفته می‌شود که در داخل و یا نزدیک دلتای رودخانه از شاخه اصلی جدا می‌شوند و به دریا می‌پیوندند. خطالقعر 1121۷8 خطی که در امتداد عمیق ترین قسمت‌های بستر یا مجرای یک رودخانه می‌باشد[ ۱۸]. خیزاب, شکنج آب 1(1110 خیزاب یا آبشارک‌های کم عمق در جریان آب آبراه که شیب بستر آن به صورت موضعی تند می‌باشد و به وسیله مانعی که تمام یا قسمتی از آنها در زیر آب قرار داردء به‌وجود آمده و سطح آب موجدار است [ ۱۸]. دامنه جم ۸۲11۵0 ۱10200۲ فاصله عرضی رئوس محور رودخانه در دو خم متوالی یک چم را گویند | 1۱۸ دو شاخگی, بخش گاه 13110۳۲۵10۵ تقسیم آبراهه اصلی به دو شاخه مجزا که این پدیده بر عکس پدیده چنداب یا به‌هم پیوستن دو یا چند آبراهه به یکدیگر می‌باشد[۱۸]. دلتاء سه گوس 1112 به ناحیه آبرفتی گفته می‌شود که درنتیجه ته‌نشین شدن مواد معلق رودخانه‌ها در محل ورود به دریاء اقیانوس» دریاچه و نیز مخزن سد به‌وجود می‌آید. شکل عمومی دلتاها به صورت سه گوش بوده و جریان اصلی رودخانه از طریق مجموعه ای از آبراهه‌های کوچک و بزرگ موجود در این ناحیه تخلیه می‌گردد [ ۱۸]. -------- صفحهٔ بعد -------- ۵۴ راهنمای مطالعات ریخت‌شسناسی رودخانه‌ها دوره باز گشست |[۳۷۵ع11 1100۱۳۲۳۵۲۲۵ فاصله زمانی بین رویدادهای واقعی یک واقعه هیدرولوژیک به یک مقدار معین و یا بزرگ‌تر از آن مثلا در یک مجموعه طفیان سالانه فاصله متوسط را که در آن» یک طغیان به یک اندازه معین به صورت یک دحداکثر سالیانه تکرار می‌شود. فاصله برگشت می‌نامند | 1۱۶ رودخانه آبرفتی 11۷6۲ [۸110۷:۵ رودخانه‌ای که در میان آبرفت‌های خودش جریان دارد و دایما سیلابدشت خود را با سرریز کردن می سازدء رسوباتی که این رودخانه حمل می‌کند (به جز بار معلق آن) به مواد بستر و دیواره رودخانه شباهت دارد [ ۱۸]. رودخانه مستقیم 11۱1۷۵۲ ‎٩۳۵18۱۲ رودخانه شریانی 111۷6۲ 13۳۵۱00 رودخانه‌ای با بستر بسیار عریض و کم عمق که در آن جریان از درون نهرهای متعدد متصل به هم که به وسیله پشته‌ها و جزایر رسوبی از یکدیگر جدا می‌شوند عبور می‌کند در چنین رودخانه‌ای نهرهای کوچک ممکن است پیچ و خم‌هایی پیدا کنند | ۱۸| رودخانه رسوب‌گذار 11۷6۲ ۸887۳20108 رودخانه‌ای که در شرایط رسوب‌گذاری بوده و تراز بستر آن دایما در حال افزایش است ۱۸ ا رودخانه فرسایشسی 111۷6۲ 168۳۵۵1۲8 به رودخانه‌ای که در معرض فرسایش و کاهش تراز کف قرار دارد و در اثر این فرسایش,» شیب طولی آن کاهش پیدا می‌کند رودخانه فرسایشی گویند. رودخانه متعادل 11۷0۲ 7۳2000) رودخانه‌ای که بده رسوب ورودی آن با بده رسوب خروجی آن تقریبا برابر بوده و به همین دلیل تراز بستر آن تغییر نمی‌کند و به عبارت دیگر رودخانه در شرایط تعادل به سر می برد | ۱۸| رودخانه جوان 11۷۲ ۷۵:۲8 شکل جریان دارند. شکل آنها بسیار نامنظم بوده و معمولا فرآیند فرسایش در آنها شدید است و از این رو مقطع آنها دایما در حال تغییر می‌باشد» در طول مسیر آنها آبشار» گوداب و حالت پلکانی به طور مکرر دیده می‌شود [ 1۱۸ -------- صفحهٔ بعد -------- پیوست - وا زدنامه ۱2۵ رودخانه بالغ 111۷۵۲ ۱۷1210۳۵ رودخانه‌ای با شیب طولی نسبتا کم که در دوره‌ای عریض جریان دارد در این نوع رودخانه عموما مواد حاصل از فرسایش کناره‌ها جایگزین مواد فرسایش یافته کف می‌شود رودخانه بالغ پایدار بوده و مقاطع عرضی در هر بازه آن قادر به حمل مواد رسوبی ورودی به آن بازه می‌باشد [ ۱۸]. رودخانه پیر 111۷۳ 010 این رودخانه شدیدا پیچ و خم‌دار بوده و در دوران سیلابی فرسایش یافته و در سایر زمان‌ها رسوب‌گذاری می‌کند. معمولا گوره‌های طبیعی در امتداد سواحل آن تشکیل می‌گردد [ ۱۶]. رودخانه دایمی 111۷۵۲ [ ۲۳۵۳۵۲۱۱۵ می‌باشد [ ۱۸]. رودخانه غیردایمی 11۷0۲ [۳:01۵۱۵۲۵ عمق و مستطیل شکل با نسبت عرض به عمق ۵۰ برابر یا بیش‌تر می‌باشد | 1۱۸ رودخانه فصلی 111۷۵۲ 50250121 بازه‌ای از رودخانه که در آن جریان و شب سطح آب تحت تاثیر شرایط کشندی (جزر و مدی) می‌باشد و ممکن است در بعضی دارد. در بعضی رودخانه‌ها احتمال دارد جریان جزر و مد تا بیش از صد کیلومتر از دهانه رودخانه ادامه یابد [ ۱۸]. رودخانه میرا 111۷0۲ (۷1۳811 این نوع رودخانه بیش‌تر در نواحی خشک وجود دارد و معمولا جریان در آن قبل از پیوستن به یک رودخانه دیگر یا دریا در اثر نفود و یا تبخیر زیاد ناپدید می‌گردد [ ۱۸]. -------- صفحهٔ بعد -------- رودخانه بستر شنی 11۷۲ ۲۳۵۷۵۱) این نوع رودخانه دارای بستری با مواد شنی بوده و عموماً در مناطق کوهستانی یافت می‌شود ویا آبراهی با بستر ماسه‌ای که مواد ریزدانه آن در اثر جریان آب به مرور از آن بازه خارج شده و یک لایه حفاظتی شنی در بستر آن ایحاد می‌شود. سطح مقطع رزیم جریان 1168116 ۳10۷ رزیم جریان زیر بحرانی 118116 1.0۷۵۲ در این جریان ۱> عدد فرود و ۵۰۰ >عدد رینولدز می‌باشد | ۲]|. رزیم جریان انتقالی 11681170 1۳۵15111010" در جریان آب در کانال‌ها یک حالت حد وسط مشاهده می‌شود که به جریان نه آشفته و نه آرام طبقه‌بندی و در آن» جریان به راحتی از آشفته به آرام و بالعکس تبدیل می‌گردد. این حالت به حالت تبدیلی یا انتقالی موسوم است | ۲|. رژیم جریان فوق بحرانی 13681006 11006۲ درا ین جریان ۱< عدد فرود و ۵۰۰< عدد رینولدز می‌باشد | ۲]. راستای رودخانه ۸1181 14۱۷۵۲ رزیم هیدرولوزیک 11۵8116 ۲170۳۵10810 تغییرات آبدهی طولانی مدت سالانه رودخانه که در آن وقوع دوره‌های ترسالی و خشکسالی نمایان می‌شود. رسوبات چسبنده (ریزدانه‌ها) ۷1240۳21 300 ۳:۵ /560:0:0:1 ۲0۵1۷6 موادی که دارای نیروی چسبندگی کافی بوده و در مقابل تنش برشی که توسط جریان آب وارد می‌آید از جا کنده نمی‌شود. رسوبات غیر چسبنده (درشت دانه) ۷1210۳:۵1 1360 ۳0۵۳۹۵ / 500417:01 06۵1۷6 810 شن و ماسه درشت دانه را شامل می‌گردد که دارای چسبندگی بین دانه‌ای نمی‌باشند. رسوب گذاری ممتد ۸88۳2021101 16۲۲۵ 1.08 فرآیند بالا آمدن کف آبراهه بر اثر حمل و ته‌نشینی رسوبات در دراز مدت را گویند -------- صفحهٔ بعد -------- پیوست - وازدنامه ۱2۷ رخساره‌های سنگ چینه‌ای ۳20165 [2ع1110051۳201870011.] رسوب‌گذاری و حوادث رخ داده در طی عمر زمین‌شناسی آن واحد می‌باشد را شامل می‌شود [۱۶]. زمین‌شناسی عمومی 1(ع۲۵010) ۲۲۲۵۱ شرایط زمین‌شناسی هر منطقه را شامل می‌شود (سنگ شناسی, آب‌های زیر زمینی» چینه شناسی). سایش ۸0۳۵۹۱۵0۱۱ سایش ذرات جامد بر اثر جریان آب در بستر رودخانه و ی جریان باد که باعت کوچک شدن تدریحی اندازه آزها می‌شود سرعت عرضی ۷۵۱10۵1۷ 1۳۵۲۹۷۵۲۹۵ در جریان های با میدان دو بعدی رخ می‌دهد مانند رژیم جریان در ورودی سرریز و یا پیچ های رودخانه که در این محل‌ها مولفه سرعت عمود بر جریان اصلی بیش‌تر می‌شود. سنگ 4ا[100 در م‌هندسی به اجتماع طبیعی درات کانی گفته می‌شود که با نیروهای چسبنده به هم متصل شده باشند. سنگ‌های آذرین و متصل شده‌اند | ۱۶]. سنگ سشناسی 11001081,] علم بررسی و مطالعه سنگ‌ها | ۱۶| سنگ بستر 1700 سنگ جامد که در زیر لایه سنگ‌های ناپیوسته غیر متراکم در سطح پوسته زمین قرار دارد در بسیاری از مناطق سنگ بستر در سطح, ظاهر شده است | ۱۶| سنگ ریزش ۳۵۱۱ 1100۷ سقوط سنگ به طرف پایین دامنه بر اثر نیروی ثقل | 1۱۶ -------- صفحهٔ بعد -------- سطح اساس, سطح پایه 1.6۷۵۱ 11256 آخرین یا پایین ترین سطحی که جریان آب می‌تواند بستر خود را فرسایش دهد | ۱۶ سامانه متریک (11.1.81) ۷16۳۵۸0۳ 1۳۵۹۷۵۳۹۵ [۳۶۵ 100۷ سامانه اندازه‌گیری طول وعرض جغرافیایی بر حسب متر سامانه اطلاعات جغرافیایی ‎٩۷540۱7‏ 11010۳121101 6۶0087202 سامانه‌ای است که با به کارگیری اطلاعات جغرافیایی به صورت فعال و رقومی پردازش داده‌ها و تجزیه و تحلیل آنها در شکل بستر ۳۵۲۲۵ 136۵ شکل و نوع پستی و بلندی‌های بستر آبراهه که اندازه آن از اندازه بزرگ‌ترین دانه‌های تشکیل دهنده بستر بزرگ‌تر می‌باشد . این شکل‌ها که در بستر آبراهه به‌وجود می‌آید ناشی از تاثیر متقابل بین جریان آب و مواد بستر می‌باشد | 1۱۸ شرایط رودخانه‌ای 0۵۱0۳5 |۳1۷1۵ پدیده‌ای مربوط به رودخانه, فرآیندها و موجودات در رودخانه یا پدیده‌هایی که به وسیله رودخانه ایجاد می‌شوند. طول جم 1.681۳ ۷1206۲ فاصله طولی رئوس دو چم متوالی را گویند | 1۱۸ ظرفیت انتقال 2020117-) 1۳۵۹0۳۲" توانایی رواناب در انتقال رسوب از یک نقطه به نقطه دیگر بار حمل شده توسط جریان سطحی با این عوامل ارتباط دارد: اندازه» شکل و وزن مخصوص ذره» مقدار سرعت و تلاطم جریان» مقطع عرضی» تندی شیب و زبری هیدرولیکی آبراهه | ۱۶] عرض جم ۱۲| ۱۷1020۲ فاصله عرضی دو راس خارجی خم‌های متوالی یک چم رودخانه را گویند | 1۱۸ عمق بحرانی 01[0ع1 [2ع۳1۱1-) عمق جریان آب (در حالت بحرانی) در آبراهه روباز یا مجرای نیمه پر عمق پایاب 16010 ۷۷۵۱۵۲ [[(12" -------- صفحهٔ بعد -------- پیوست - وازهنامه ۱24۹ غرقاب شدن 111۵21101 قرار گرفتن سطح زمین در زیر آب ناشی از سیلاب‌های رودخانه‌ای و یا پیشرفت آب دریا را گویند. فشار بالا برنده 0۳۶۹۳۵ )۲ات - فشار رو به بالای وارد شده به زیر یک سد نفوذ ناپذیر که از اطراف آب در بالای سد و یا فشار سطح بالایی درز افقی و یا ترک اعمال می‌شود. چنین فشاری تمایل دارد که وزن سد و پایداری و مقاومت آن در مقابل واژگونی را کاهش دهد. - در زمین‌شناسی به بالا آمدن بعضی از طبقات و لایه‌ها در مقایسه با لایه‌های هم سن گفته می‌شود [ ۱۸]. فرسایش عمومی, آبشستگی عمومی 5۲0۳ |۲۵۵۲۵) عمق فرسایش آب جاری در رودخانه‌ها که باعت کنده شدن و حمل این مواد از بستر و کناره مجاری می‌شود. آپشستگی ممکن است در مواد خاکی و مواد سنگی رخ دهد. فرسایش موضعی 5۲0۳ [022.] فرسایش ناشی از تاثیر مستقیم سازه‌ها بر روی جریان» مثلا در پایین‌دست سدها و بندهای انحرافی, اطراف پایه پل‌ها.ء دماغه قوس عمیق ۳:1۳۵۱۱۱۲۱۱۵۲۱۲ قوسی که در اثر کنده شدن بستر رودخانه دارای کناره‌های غیر قابل فرسایش به‌و جود می‌آید. کف کنی 108۳20211010 کمر بند فرسایشی ]1361 ۹00۱۳۱۱۵ محدوده‌ای که معرف جابجایی عرض رودخانه ناشی از فرسایش کناره‌ها و قوس ها در یک دوره طولانی مدت می‌باشد. گذرگاه ۳۵۶۶۱۵-) بازه مستقیم حد فاصل دو خم متوالی معکوس از رودخانه که نسبتا کوتاه و کم عمق می‌باشد [ ۱۸]. گلروان. جریان گل ۱1۵110۷ جریان می‌یابد. در بعضی از مراجع معادل واژه ۳10۷ 100115 گرفته شده است با این تفاوت که مواد محموله در ۳10۷ 1220715 درشت‌تر از مواد ۸۷104110۷ می‌باشد [ ۱۸]. -------- صفحهٔ بعد -------- ۰( راهنمای مطالعات ریخت‌سناسی رودخانه‌ها گوداب |۳001 لایه سیر لایه محافظ 1.206۲ ۸۳1۲۵۲ جداسازی یا جورشدگی دانه‌های مخلوط اولیه مواد بستر ممکن است منجر به ایجاد یک پوشش از دانه‌های درشت‌تر روی بستر مدل بستر متحرک ۸100061 ۳۵۵ -ع[:۷10 نوعی مدل فیزیکی که بستر و کناره‌های آن قابل فرسایش می‌باشد. مطالعات فرسایش رودخانه معمولا در آزمایشگاه‌های هیدرولیک با استفاده از این نوع مدل‌ها صورت می‌گیرد [ ۱۸]. میانبر 07 ۱: 1-) پدیده‌ای که در روند رخداد آنء جریان در یک رودخانه آبرفتی در طول پیچ و خم‌هاء مسیر یک پیچ خاص را رها کرده و در طول یک آبراه نسبتا کوتاه‌تر و مستقیم‌تر حرکت نموده و کانال جدیدی را ایحاد می‌کند و درنتیحه منجر به حذف پیچ مذکور می‌گردد. در مواردی به منظور اصلاح مسیر رودخانه کانال میانبر به طور مصنوعی ایحاد می‌گردد | ۱۸]. منحنی سنجه رسوب ۱:۳۷۵) 112118 ۹۵۵۱۱۱۵۲۲ منحنی که ارتباط بین ترازهای یک رودخانه و بده رسوب آن را نشان می‌دهد. مسیر ساز ی 3206117211010ن) آبراه‌سازی با هدف ایحاد شرابط هندسی و هیدرولیکی مناسب برای کشتبرانی و برقراری ترابری آبی. | ۱۸ میانبر گلوگاهی با حلقه‌ای ‎٩1۲‏ ۱-۰ 31001 0۳ 1.000 در صورت وجود موقعیت های مناسب برای انتقال جریان از نقطه‌ای به نقطه دیگر و اجتناب از تشکیل جریان های فوق بحرانی با استفاده از شوت های حلقوی و زیاد کردن طول شوت با استفاده از حلقه‌های پی در پی و کاهش شیب امکان انتقال جریان به آرامی و با سرعت کم به نقطه مورد نیاز مهیا می‌شود. میانبر شوت واه -۲) ۲-۳۱۵ به منظور انتقال جریان از نقطه‌ای به نقطه دیگر بهه واسطه محدودیت‌های تویپوگرافی گاهی اوقات استفاده از ۵( مطرح می‌شود و عمدتا اختلاف ارتفاع در این دو نقطه و در نهایت شیب میانبر به شدت افزایش می‌یاید و رژیم جریان فوق بحرانی با سرعت‌های بالا" بر جریان این ناحیه حاکم می‌شود. -------- صفحهٔ بعد -------- پیوست - وازهنامه ۱۶ نسبت چم 112110 ۷1020۲ نسبت خمیدگی 112010 ‎٩۱11۱05117 نسبت طول خط محور رودخانه به طول دره آن را گویند [ ۱۸]. نیمرخ طولی رودخانه ۳۲۵]:[۵ [081100102,] منحنی که تغییرات ارتفاعی رودخانه را در امتداد جریان نشان می‌دهد. نهشته های رسوبی 1600511101 132۳ ته نشست آبرفتی و یا برجستگی شنی و یا ماسه‌ای و یا سایر مواردی که در دهانه یک رودخانه» در داخل مسیر آن به‌وجود می‌آید. جزایر موجود در رودخانه‌های شریانی نیز در زمره پشته‌های رسوبی هستند. -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- منابع و مراجع ۱۶۳ منابع و مراجع ۱- آل یاسین» احمدء «کاربرد مهندسی رودخانه در رودخانه‌های دز و کارون»» کمیته ملی سدهای بزرگ ایران,ء (۱۳۷۹). ۲- ابریشمی, جلیل,» حسینی» سید محمود. «هیدرولیک کانال‌های باز»» دانشگاه امام رضا (ع)» (۱۳۷۸). ۳ اسپندار» رادین» امام» علیء «روش‌های کنترل فرسایش در رودخانه» دفتر مهندسی رودخانه‌ها و سواحل شرکت مدیریت منابع آب ایران» (۱۳۷۳). ۴ بهادری» فیروز» «اصول و مبانی برداشت شن و ماسه از رودخانه‌ها»» دفتر مهندسی رودخانه‌ها و سواحل شرکت مدیریت منابع آب ایران» (۱۳۷۸). ۵- تلوری,» عبدالرسول, «اصول مقدماتی مهندسی و ساماندهی رودخانه»» پژوهشکده حفاظت خاک و آب‌خیزداری (وزارت جهاد کشاورزی)» (۱۳۸۳). ۶- «راهنمای شکل هندسی مقطع و راستای رودخانه»» نشریه شماره ۳۶۶- الف طرح تهیه ضوابط و معیارهای فنی صنعت آب کشور - وزارت نیروء (۱۳۸۹). ۷- «راهنمای کاربرد مدل‌های ریاضی و فیزیکی در مطالعات مهندسی و ساماندهی رودخانه»» نشریه شماره ۲۲۰-الف طرح تهیه ضوابط و معیارهای فنی صنعت آب کشور - وزارت نیروء (۱۳۸۶) ۸- «راهنمای مطالعات فرسایش و رسوب در ساماندهی رودخانه‌ها»» نشریه شماره ۲۸۲۳ معاونت برنامه‌ریزی و نظارت راهبردی رئیس‌جمهورء (۱۳۸۶). ۹- «راهنمای مهار فرسایش و حفاظت رودخانه‌ها»» نشریه شماره ۱۴۹ طرح تهیه ضوابط و معیارهای فنی صنعت آب کشور - وزارت نیروء (۱۳۸۳). ۰- رفاهی, حسینقلی, «فرسایش آبی وکنترل آن»» انتشارات دانشگاه تهرانء (۱۳۷۵). ۱- زراتی» امیر رضاء «نقش عوامل هیدرولیکی در طراحی پل‌ها»» انتشارات دانشگاه هرمزگان» (۱۳۷۹). ۳۲- «راهنمای مطالعات پایه زمین‌شناسی مهندسی در پروژه‌های مهندسی آب» معاونت برنامه‌ریزی و نظارت راهبردی رئیس‌جمهورء (۱۳۷۹). ۳- «راهنمای طراحی» ساخت و نگهداری گوره‌ها»» نشریه شماره ۲۱۴ معاونت برنامه‌ریزی و نظارت راهبردی رئیس‌جمهورء (۱۳۸۰). ۴- «فرسایش و رسوب‌گذاری در محدوده آبشکن‌ها»» نشریه شماره ۲۴۸ معاونت برنامه‌ریزی و نظارت راهبردی رئیس‌جمهورء (۱۳۸(۱). ۵- شفاعی بجستان,» محمود.ء «هیدرولیک رسوب»» دانشگاه شهید چمران اهوازء (۱۳۷۸). ۶ کمیته فرسایش و رسوب. «فرهنگ تخصصی فرسایش و رسوب»» (۱۳۸۲). ۷- کمیته ملی آبیاری و زهکشی ایران» «فرهنگ فنی آبیاری و زهکشی» (۱۳۷۶). ۸- لیاقت. علی, «اصول مقدماتی مهندسی و ساماندهی رودخانه»» پژوهشکده حفاظت خاک و آب‌خیزداری» (۱۳۸۲). -------- صفحهٔ بعد -------- ۹- مدنی» حسن,ء «زمین‌شناسی ساختمانی وتکتونیک»» موسسه انتشارات جهاد دانشگاهی تهران, (۱۳۷۳). ۰ مصباحی» جمشید. چیتی» محمد حسنء» (۱۳۷۷)» «فرهنگ مهندسی رودخانه»» طرح تهیه ضوابط و معیارهای فنی صنعت آب کشور- وزارت نیروء (۱۳۷۷). ۱- معماریان» حسین, «زمین‌شناسی مهندسی ورئوتکنیک»» انتشارات دانشگاه تهران, (۱۳۷۴). ۲۳- «راهنمای طراحی و ساخت دیواره‌های مهار سیلاب (گوره‌ها)»» انتشارات آوای نورء تهران» شرکت مهندسین مشاور سازه‌پردازی ایران» (۱۳۸۰). ۳- «راهنمای طراحی و ساخت و نگهداری پوشش‌ها در کارهای مهندسی رودخانه»» طرح تهیه ضوابط و معیارهای فنی صنعت آب کشورء نشریه شماره ۳۳۲ معاونت برنامه‌ریزی و نظارت راهبردی رئیس جمهورء (۱۳۸۵). ۴- نحمایی, محمد.ء «هیدرولیک کاربردی»» دانشگاه علم و صنعت ایران» (۱۳۷۲). ۵- یاسی؛ ممهدی. «اصلاح مسیر و حفاظت دیواره‌های سیلابی یا روش ساختمانی و ببولوژیکی»» پایان نامه کارشناسی ارشد. دانشگاه شیراز, (۱۳۶۷) ۰ 5001161 20 ۵۵۵۵1۵۵ 0۳6 کدو ۵۱۵ 0۵ ععااص هم اعد 1 ۸50" ,ر9۹4ل ملک۸ -27 ۳۵06۳۴۳ ۳۳۵۵۵۵۵۵۵ |۲۶۷۱ ,108.0 |۷۵ بانک۸ 001100 کمزا۳۵۵ ۲۲۵ ۳۵ نو ۵ 10 ۰ (365|-0]0۰)1328] 0۱۷ 600010211 بکل], * د[ع ۵ 1۵۵ ان ممااد 0۵۳ دمحعصطع ۵۵ "بر967ل0 ب با امکع هط -28 ام ۷۷۵1۲-5۵۵ ۳ |۸۸ ۱۵ ۲۵۵0۲۵۵ |۲۳۵۳۳۵ ۷۵00008 ۳ ب(ر0.)1984. نهک 200 الط -29 ۰( ,باعل کعمس ۷۷00 بر مدا هد ما۸ بونط ۸۸۸۱ معا (920 913-1[ ).0۰12.,00[] ۰ ,[2 ۲۳۵/۵62/0 ومع امش هاگ اعصصدطا) دک بر1982) معل معط -30 ۲۱۵۳۵۷ ۳۵۵۱ 1۳۵۹۵۵۳۵10۵ ان امعص اه 0 ۰ 505 ۶ ۷۷110۷ 0[ ,۳1۵۷ اعمصح 6 0000 ان زا۲1۵۵ 1۳۵ ,۱999 ۲۳۵۹۵۵۲6۳۸ -ا3 ۸ .۷1۵۵۱۰ دمعدلا ۱2-[1]۸ 7۷ ]۲ ,(1996) ۲1.۲.۰ ۲۳۵۳۵۰ -32 ۰ 310۷ ب 00 ۳۵۵۰ |1111 ۲1۷۵۳۵1۵۵۷۰۷۵۲۵۳ ممزامم۸ ان ۲۵۵۵۵ * ,(0964) ۷۰ ۲0۵۰ -33 ۵0۵61 [11 ۱10۵-11 کمز|۵۵ ۲1۷۵ [۵ 63۵ 0000 *,(1959) ,00۳,۷۰۰ 34 ۰ ۲۵10۵ ,11۷۳۵۹ [3120۵ ان مدا خ۸ ,ر1994) عمط با 0۵ -35 |1۵0۵ ۹0لا 3.01 ۷۵۹۱۵۵ ,]۸16۳۱ ,(1993) ,1۹۷6 ۲1۶۵۵۵۱۱۵ 12050 -36 37- ۵۲[, ۷11۴۳2], ۳۷۵۲ ۹۵۲۵۳۵1۵۵۰۸ 5۳0۲ 0 00061 [11[1-/۳ ۱03 ۰ کع1ا ۲1۵۵۵ 000-۲20۵ *,(1987) ۳۳۵۵۰۹۱۵۳۵۵۰ -38 0 آ۸[[۷1۵ 20 1۳۵۵0۲۵110 56011 ان ۷100120105 ,(0985) منککا ماز۵ا ۵۵۵۵ ,بلط 02۳06 -39 ۰ 10[ ,۷۵۳ 210۳ ۳۵۰ ۳۳۵۱۵۹۰2۵ ۳1۵0۵11 ۸1۵۵201 11۷۵۲ 200 بجعمام ام 00 ۲۹۶۳۹2005 .۸ ادها ک بانط دز جدن0 -۹(0 ۳۵8 0 0010 ۳۳۵۹۱۵۵ 200 ۳۶۵0۵ عمماد آه نم ط0 ]1 -ومرظ * ,(1982) ۸.1 دما 200 با حا,جد0 ‎٩4۹۱- ۰ ب00۷[ ,10 00۳۵ 1۱0۵10 10۵۵۵۳۵ 42۲ ۲1000, ۳۰۵۰) 1966(, * 0060 ۳۵۵۵| ۳1۵۳۰ ۸1۵0-۹1112۵0 ۳۰۵0۰ 75 ,۳۳۵1۵00 بمعاد 10 10.۲ کدوک 20 ما۷ مطا0ل ۸۷۵۵ معط -اع ون ۰ (۹9۹۵2, ۲۶۰۹۲ -43 ۵۰ ,17۳۳۹۲0 هاگ ۲1۵۳۵۵۱۵ ۵ عحم وم ۷۵۲ (986 0 ما۲ 44 -------- صفحهٔ بعد -------- منابع و مراجع ۵ 48 ,|۸1۵۵ 7عدن] دادما ۳۵۵۷۱۵ ۲۵۶ [عل ,۲۷1۸-۱2 60 0۳۸.( ۲ -45 0 , ۵10۳18 11۷6۲ آن عام ۳۳ ,۱979 ,ما۳ م1 -46 1 ۳۵0۰ ۳1۳۵۰ ۳۵1۳18۰ 1۱۷۵۲ ان م۳۳ ,(1983) مطام مد( ‎٩4/۲ ۲61115 با1[ع] ,۲1| بک1 |۲۲۵۵ 1۱۷0 0عزامرمر۸ ,۱986 ,72۵20 1.1.۷۵00 -48 ۰ بل ۲1۷ 01[ ۳۵۵ ۸۷۵۲ ان دزدوامس۸ 2۵0 دمحم ,بر1976) اد اه با ,۵۱1۳۵۹ -49 00.6۱3 ,۱02 |۷۵ )۸5 0 امدظط ماه مصاحدظط 1۷۵۳ عاام ۷۷:۱۱ , (ر976ل0) بل بالط ۵00 ۳ ,۱۱۳۵۵۳۵۵ -50 و1[ [001۷۵, 111۷6511 عاهاگ 0200 معا طامدط عمط ۷۷۵6۳ باحص۸۵ لد بط 2386 ,0۲800 16 ,10۱10۳ 110 ۸۵ ۱۷۵۳۷۵۵ 1۵۲ ۳۲۵۵۳۵۵۵ برا098) مکظط ,۹۳۳۵۵۵۵ -ا5 ۰ 11۵0 1۵۲ 0167 ۲000 006۰ ۳1۵۶ وحلم0ظ | ,۳۵۱۵۲1۵۰ ۲1۵۵۵۱1۵ ۱۵ ۷۵۵۳۵۱۵۵ ۲۸۵ ک ۵۵۵۵۵۵ ۲۵۵ ب(0955 ۷ بعص۵ا -52 ۰ ,0010۳200 ,1۵| ۳۵۲۲ ,0۳.20 ]۷ ,۱۷1۳۵1۵5 7 ۱۷۵۵0۱۵0۵۷ ۳ ب(ر2004) مطل) ,1۳0۳۵6 بل بالگ 0۷۷سا 7/۷۵00 ۳۲۳ دما -53 ۰ 1۹۵۲ 111۵2۳۳۵ ۲00611۷6 [۵ 31000 : ۵۲ ۵۳۵۵0م ۳۳ ۱0۳۵0 اعصصهط) ۳۵2 ۰ ,0110۹ ۲۳۵۲ ۵ ۳۲۲۳۳۵۵ ۷۷.۲ ,60000۳۵10۵۷ از معدمم۳۳۵۵ |۳۵ ,(1965) اه اه لاوما -54 ۱۱ ۸ ب0 ۵۵0۵ 0-11 ۷۵ ما ۵۱ سمل ۷۷/۵۵۳ * بر2 097 ملظ اشنا -55 ب00۷ ۸ 00 00 [[ز11 0۳۵۳ ۱ ۳۵۵۱۵۵۹۰ ۳۵۲ بجعوا 0 11,(ر2 097 ملظ مادنا -56 ۰ 10۲001082۷ 1۱۷۵۲ * (0990) ۳۲۰ ۷۷/۵۵5 ص50۵ بل ما۱ 57 )1978(, ۱۷۵۲ 6۳۵۷1۵۵۲ ۱۷1۵۵۵2061 20 1۳۵۱2, ۵۷ 611‏ عهه مط ۱ -56 1 عک 51121100 ۲۵۳۲ [ع0ل00 [د 0۳ 1:۹۵ 1۳۳۵۵ ۸ 2004 با بصا0 -59 ۰ له مدع 5010 ک ادا ۱0۳۵۱۵۵0 1۳6 ۷۵0۵ کعهنا 5۹51۱۵ ,۱۷۵۷۵۵۳۵۲۶ [۵ز۸0 عصاع ۷ داذروام ۸ ععصقطا) وعوا۵ ۵۵ ۵۵۶۲۵ ۱۷۵۲ ,(2003) ش۲1۵۵ ,0.۳۹۳۷۵ -60 0 ل ,۷۱۷۵۲۹۱۲۷۰ 10۵0۵ 0۳۵۵۵۲۵0۳۰ 0۳۵۵۵5 عع اه امه رز کار 100100 - ما0 0 000 ۳۵۷۱۳۵۵۳۵۲۵۱ ,ب(1996) ۵۸۰ ۳۵۵77۵ -6۱ ۳۳ 05 200 ۵1006 ,۳۵۱۲۵۰ [ز0 ۲۵۲ کمد نامک 200 ۵0۵5 آمعزعماممن) ,(ر1991) ,خ۵ 1۳0۵ کل ۳۲۵۲ -62 کا] ,1۳۵0۰ .110 63- ۲۳۳۹۵۵ ۵.۹5, )1986(, ۱۷۵۲ ۳۵1۵۲1۵۰, ۳۲۵۲100-11۵1 0 ل ,1۱۷۳۲۹ [1۵ ۸110۷ ععما 0 ۵۵۶۵6 ۲۹۵۳۵۱ ,(0989) مسای۸ ۳۵۵۶ 300 ۲۰ ۶ا۸۵۱ مان ۲۹ 64 ۰ عک :۷۷ 65- ۳۳7۵۵٩0, )1995( ۱" ۱۷۵۲ 17۵۱۱۵۵ 10010068 ۵ 4 ۵۵ ۳۵۳۵۵0 60.۰ 20" ۲1۵۵005 بلط 10۹6 ",(76 09 ب [ 1۵۵۱۸ -66 شا 11۷۵۵۵۱۹ 111عا ,کا 1۵۹ 1۵0۹001 اک [0۵ 312 , (۱986) ۷۵۵۰ سا بصراظ -67 . 8 آاهاحد۵) 200 عمط ‎۱۷٩‏ 1۵ 1۳۵۹00 5001601 ان حعام ۳ *.(0993) , ۷۵۵ مر -68 ۸0۵ کل 100۵۳۳۲ کلا ۳۷۲۵۵۰ 11۷0 1۳6 ۵[ 10۳۶5 ب(0976) ۳۷ و۱۳۵0 -69 1۰ ,11۳۵۹0۵۲12110 [۲۵ ۳۷۱1۳۵۲۳۵ ۸۵ ۲1۷۵۳۵۵/1۵ ۲۵۷1۳۵۳۵۸ 11۷67 1۳۵ ۵ ۲۵۳۵۵ ۳ ب(1983) ۲۰۷۰ 11۵0 -70 ۸ ,0010۳۵00 ,|۲۵ ۳۵۳۲ 0۹1001100۵ معا 0 معع[ ۰۲11110 ۷۵۲۵۵1۵۵۷ ۱۷۵۲ 100ا م۸0 ,(2004) ,۸۵۹۵ -ا7 -------- صفحهٔ بعد -------- ۱۶۶ راهنمای مطالعات ریخت‌شناسی رودخانه‌ها 600۷11۰ ما ۸۵ عاداک ۳۵۶ ملس ۸ وم حدم[ دعلزاحل0مض] ,(1989) , ۷۷/۵۱۵ ملاع -72 ,۲۳۵/۸ ۰ ,010۵00 ۵۲۵1۵۵۷۰ 11۷۵۲ 0مزامم۸ 1 .(1996) .0 عمط -73 ۳ 63۵061 0000 0۳۷۵۵ ۷اع م50 انم دمناماوات" (0978) بیش تما ۵00 ۷۷ 1۹۵۵ -74 ۰ .10 ,105 ۷۵۱۰ ۵1۷1۹100 11۷۵۵۱1۵ 01 [۵ 0۳[ 4 ۷۷/۵1 ا0.ل ب کاد ۵۵0 معط مداد ان عماهک امه بر197/6) اهاعم ال بالط -75 ۱۹9-2 م00 ,310.۷۷۷۷/2 ,۷۵1.102 )۸5 ۳۵۵۰1 [[ا(0 200 ۲1۵۲0۳۹ ۵00 ب ۵08 هدش ۵00 ۸۷۵۳ کو ۳۵۱00 ,(۳۵۱.)1990ظ ۵.۳ باانطام ۳۸۰۷۷۰۳ -76 ۳۵۵ 110۱۷۵۳۹۱۷ 21 ۲.5.0010 ۵۱۳۵۰ عنع |۲۶۵0 ماش ما امعماصسرل۸ م۷ , (ر09608) شنک بصع -77 ۰ 548,65 ,۳۵۵6۳ ۳۵۳۹۵۱۵۳۵ ,۳۷۶ 5.0 0۵016۳ ,۳۳۹۵۷۵ |۲۵۵۵ 1۳۵ : بوعمام م6000 ما۲ * , ([197) بشهمکمصص شک -78 0 ,11۵( ۳۵۲۲ ,]۰ |۷۵ ۷۵0۹ ۹۱۷۵۲ 4 ع ال -82 ۷1۵001 ۱۷۵۲ 0۵0 ۵0۹ رک ۰ ۵۲۵۳۵۱۵۵۷ (ع 0 * بر1984) بشهنگ تساک -70 0 ,011105 ۳۵۲ ,11۳1۷۵1 عاداک ملمدما) 0 ,60111۵۹ ۳۵۲۲ ,310۵۲۵۳۵۵ (قه) 200 1۹۱۷۵۲ * ( 1971 ).0,108 زگ -80 بل ,۳6| کتمااد) مام0ظ بوع 1000 1۵۹00 نک ,(1992) ۰ ۲ هنک ب8 0,10 نگ -۱ 1.۹5۸ 4 ع 8-0 ۸/1011 11۷6۲ 00 رد00 رگ با ما۳۵ معادامظط مد ۸۷۵۵ * ,(1984), 1.۷۷ مک -82 ,60111 1۵0۳ , 1۷۹ ن]-ع511 مدموا )) ۳۵۳۲ , 51016-11۷۵1 ۲010۵00 ۰ |[] 200 1۰ |۷۵ ۷10۵10۹ ۱۷۵۲ * بر[ 97 )۳.۷۷ منک -63 ۳ 00۰ ۵00 ]850110۳/0۳ ۷۵۵۱12۰ ۲1۶۵۵۵11۵ * ب(1981) یلیل وک 840 101.0 ۰ |۷۷۵۱ بلک۸ ب 01۷ ۰ ۵ 0 بل 1۵0 ۱۷۵۲ :۸/0۰۳۵ * بر5 097 له با ۵۸ اک 85 557-6 : ۲۲ 6 1000 ۷000۲۵۷۷-111 ۰۷۵۱۰۱۰1۵1۵ عمط 00 دز ۳۳ ,(1982) ب کل م۵ اه ناگ -86 ,506 ۵00 ۷۷:5 حول ب ۱۷ معط -اع 60 زا 1۵0۹00 الک ب(1987) ما6 ,1۳۵۲۵ -87 هو زو 1۵۵۵۰ لا ۲۳۲۵ ۰ ,(2003) بخ ۳۳۵۱0 01 دمم م۸ کلا -8685 10۵۰ ۵۹لا ۲۳۸۹ (2003) م۳۵ تلم دمم چسو۸ کنا -89 40 ۲۳۷۵۱۵]10۱ |۵۵۳۵ ۲۳۲۵۹۱۵۵ 0 ماگ ۳1۳۵ ب([098) م۵۱ نو دمم بومورشکنا -90 5۵ 1۵ ۵۵۳ ۳1۳۵ (1974) اه امش 100۹1۵110 00٩51۸۳5 3.,0 ۲۰‏ 1۵۶ (۷1۵۵ +عکلا] " ,.(2003) 11010 ان ا 10 بک0ا -[9 بل با 200 عا۹ا عگ با 1۵ بکعد۵ ۳۲۵ ۸۵ 1۶۵۵ :۱۷۵۷۵۵۲ عمماک ب(1978) بل 0 مکعسد ۷ -92 ۷( ([۵ 1۵110 02 دادما 1۵۹0۵100 000 لتصه کدبامم۸ تحعلزاعلوهها ,رک0ا ۵ ۱۱-۰ مم .۱76 1600۳ مک لا ۷۷۵۹2100 بعم م5 ا0 ۰ ب۷۷ع۱1 ,۳۳۵۵ ۳۵۳۵۵0۵ ,۰ 31۵۵10۵۷ ۵ 1۵۵۵۵ * ب(1972) کال ۷۷1۵۹۵۵۰ -93 7 کد 6و5 عح۵) ,۵(111۵1100ع1 ۷6۳ 200 ۵0۵26 عزعوام م۰000 ([200) ۲۳ ۷۷۵۱۱ -94 10 ۷۷۵۵ م0 ما۸ با حلصدا لا عطا دز حصاک یچگ ۳۵۹۵۱ 1۵۳۱۵۵۵ 95- 0 ۰ [۵ ۱/۵0 کدنا ,3.0 کا۸ کی ,(2003) ما ,۹۷۵8 -96 97- ۷۵۵۳۵۶, 1 )1996(, * 560001 11۵0۹00 ۷100۵ 1111| 0, -[200- ۲.۲011 ومع ۳2,1 0ع2001(,0) ۷۷۸۵0 اک ۸.5۸00ا1ل (علاد ۷ -98 ۸1151500 آ0۵ 10۷۹۷ ۵ ,۳۵۵۱۵۵۵ مه عع ۲۶۵۵۵ [۵ ۲۵۱۵۵ 1۵۵ تعای) ۱۰۳۵۵۵۵۱ ۳۵۰ ۴۳۵۵ ۳۳۵10۵۵ عم سمل ۷۷۵۱60 تمد ۲۶۵۵۱۵ , (0998) نگ ,۵ -99 -------- صفحهٔ بعد -------- امور نظام فنی معاونت برنامه‌ریزی و نظارت راهبردی رییس جمهور با گذشت بیش از سی سال فعالیت تحقیقاتی و مطالعاتی خودء افزون بر پانصد عنوان نشریه تخصصی- فنی» در قالب آیین‌نامه» ضابطهء معیار» دستورالعمل» مشخصات فنی عمومی و مقاله, به‌صورت تالیف و ترجمه, تهیه و ابلاغ کرده است. نشریه حاضر در راستای موارد یاد شده تهیه شده» تا در راه نیل به توسعه و گسترش علوم در کشور و بهبود فعالیت‌های عمرانی به کار برده شود. فهرست نشریات منتشر شده در سال‌های اخیر در سایت اینترنتی 11622111210111.1۳ قابل دستیابی می‌باشد. -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- 0 ۳۳۵۵۵1۲ 1513۳16 53 200 ۳121۶ ۹۲۳۵۶1 ۵۲ ۳۳۵۱۵۲ ۷1۵ ع6 1 0( 1۵11۵ ۹55 ۲عملم م۹10۳ 2 .۲۷0 ۷( 0۱۲ 3/11۹1 15100 06۳۷اگ 51۳۵16216 1۵۲ م1 او 01116 [2 166012 200 ۳۳۵1۵۲1۵8 اه ۲۲۵۲ 5 ]12012 ]01 12027116۱ 7 ل ۷۷۵۱۲ ۵۳| 011671۵ را امد ۱۱ ,ش3232 2012 -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- این نشریه باعنوان «راهنمای مطالعات ریخت‌شناسی آن تهیه شده است. در کلیه طرح‌های رودخانه‌ای از جمله طرح‌های ساماندهی» بهسازی و زیباسازی و و یا طولی که به‌نحوی با رودخانه‌ها تعامل خواهد تأثیر متقابل سازه مورد نظر و رودخانه لازم می‌باشد.