پژوهش‌های حفاظت آب و خاک (Dec 2023)
بررسی تغییرات الگوی رسوب‌گذاری جریان با ایجاد حلقه در مسیر رودخانه کارون در محدوده زرگان-فارسیات
Abstract
مقدمه: تحقیق حاضر با هدف بررسی و تعیین تغییرات رسوب در رودخانه کارون، در منطقه زرگان-فارسیات با در نظر گرفتن شرایط موجود و زمان ایجاد حلقه انجام گرفته است. شبیه‌سازی رودخانه در فاصله حدود 75 کیلومتری در منطقه زرگان-فارسیات با استفاده از مدل HEC-RAS انجام شد. یکی از اصلی‌ترین و مهم‌ترین مسائل در بخش آب، تامین آب مورد نیاز و انتقال آن است. از عوامل کاهش دهنده راندمان انتقال، رسوب گذاری در کانال‌های انتقال آب و تاسیسات آبیاری است. علم شناخت رسوبات و کنترل آن‌ها برای متخصصان مهندسی آب امری ضروری است. بنابراین در این مطالعه به بررسی الگوی جریان و انتقال رسوبات در شبکه کانال‌های روباز پرداخته شده است. همچنین در این مطالعه به منظور تعیین تغییرات الگوی جریان و رسوب رودخانه کارون در شرایط موجود و زمان ایجاد لوپ بررسی گردید.پیشینه پژوهش: گیبسون و همکاران (2010) رودخانه COWLITZ را با توجه به بستر متحرک مدل‌سازی کردند و از مدل HEC-RAS برای شبیه‌سازی استفاده کرد. آن‌ها مدل‌سازی را برای 20 مایل آخر رودخانه انجام دادند زیرا احتمال سیل به دلیل رسوب‌گذاری در این منطقه بیشتر بود. هدف از این مطالعه بررسی اثرات رسوب‌گذاری بر افزایش خطر سیل در بلندمدت بود. رابطه Laursen-Copeland در محاسبات رسوب مورد استفاده قرار گرفت زیرا رسوبات از ماسه بسیار ریز تا قلوه سنگ‌های بزرگ متغیر بودند. همچنین بیان کردند که قابلیت افزودن اندازه ذرات بستر در 20 کلاس مختلف به مدل HEC-RAS در نسخه 4.1 اضافه شده است.مواد و روش‌ها: موقعیت جغرافیایی این تحقیق بر اساس سیستم جغرافیایی UTM در حدود ''33'22˚32 تا ''32'45˚17 عرض شمالی و ''40'22˚48 تا ''48'57˚19 طول شرقی است. طول کل مسیر مورد مطالعه حدود 75 کیلومتر بین زرگان و فارسیات و شامل 155 مقطع عرضی و طول تقریبی پیچ و خم 4/13 کیلومتر است. به منظور شبیه‌سازی جریان هیدرولیکی و رسوب‌گذاری رودخانه توسط مدل HEC-RAS، اطلاعات هندسی (مقاطع، فاصله مقاطع از بخش کنترل پایین دست، ضریب زبری مانینگ و ضرایب باز و باریک شدن)، اطلاعات هیدرولیکی (اطلاعات جریان و سطح تراز در ایستگاه پایین) هواشناسی (دمای آب) و رسوبی (مربوط به دبی جریان-رسوب و دانه بندی رسوبات بستر) ضروری است.نتایج و بحث: به طور کلی می‌توان گفت که پس از تشکیل حلقه، فاصله بالادست (R1) رسوب‌گذاری آن از بالادست به پایین دست کاهش می‌یابد تا اینکه در دوشاخه رودخانه دچار فرسایش می‌شود و فاصله میانی (R2) از حالت فرسایش‌پذیر به حالت رسوبی تغییر می کند و فاصله پایین‌دست حلقه (R3) تقریباً بدون تغییر باقی می‌ماند و تمایل بسیار کمی به فرسایش نشان می‌دهد. نتیجه‌گیری کلی:قسمت میانی رودخانه کارون (R2) با ایجاد یک حلقه از فرسایش‌پذیر به رسوبی تبدیل می‌شود که دلیل تمایل رودخانه به رسوب‌گذاری در این بخش پس از ایجاد حلقه را دارد. همچنین کاهش میزان ورودی جریان و در نتیجه آن کاهش سرعت جریان در این بخش، ناشی از تقسیم جریان دو شاخه رودخانه در بالادست این بخش است. به طور کلی می‌توان گفت که پس از ایجاد حلقه بازه بالادست (R1)، رسوب آن از بالادست به پایین دست کاهش می‌یابد تا اینکه در دوشاخه رودخانه دچار فرسایش می‌شود و فاصله میانی (R2) از فرسایش‌پذیر به رسوبی تبدیل می‌شود و فاصله حلقه پایه (R3) تقریباً بدون تغییر باقی می‌ماند و تمایل بسیار کمی به فرسایش پذیری دارد.
Keywords
