دشت سیلابی

روش های مختلفی برای کنترل, یا کاهش خسارات سیلاب وجود دارد. یکی از این روش ها پهنه بندی سیل است که با شبیه سازی بستر و دشت سیلابی رودخانه و رفتار هیدرولیکی آن، پهنه های سیلاب را در دوره بازگشت های متفاوت مشخص میکند. یکی از عوامل اصلی تأثیر گذار در سرعت، عمق و گسترة سیلاب در این روش، ضریب زبری مانینگ است. از سوی دیگر، پوشش خاک, بویژه پوشش گیاهی از تعیینکننده ترین عوامل میزان ضریب زبری مانینگ به حساب میآید. بنابراین انتظار میرود تغییرات فصلی پوشش گیاهی منطقه در مقدار محاسباتی ضریب زبری مانینگ و در نهایت بر پیش بینی رفتار هیدرولیکی سیلاب ها نقش بسزایی داشته باشد. در این تحقیق سعی شده به بررسی تأثیر تغییرات فصلی ضریب زبری مانینگ، متناسب با تغییرات حاصل در وضعیت پوشش گیاهی بازه ای از رودخانه هراز با استفاده ار سیستم اطلاعات جغرافیایی (الحاقیه HEC-GeoRAS )، نرم افزار HEC-RAS و نقشه های پلان رودخانه با مقیاس 1:500 استفاده شده و ضریب زبری مانینگ با روش کاون در دو فصل زمستان و تابستان به پیش بینی رفتار هیدرولیکی سیلاب های این مسیر پرداخته شود. نتایج حاکی از آن است که زمان تعیین ضریب زبری، به دلیل تغییرات در وضعیت پوشش گیاهی منطقه در مقادیر محاسباتی ضریب زبری برای سواحل رودخانه و دشت سیلابی آن مؤثر بوده و در نتیجه موجب تغییراتی در پهنه های سیلاب، سرعت و عمق آب، نیروی تنش برشی و توزیع حجم سیلاب در سطح دشت سیلابی در دورة بازگشت های مختلف میشود. افزایش پوشش گیاهی و به تبع آن ازدیاد ضریب زبری مانینگ در فصل تابستان سبب میشود در سواحل و دشت سیلابی تمامی مقاطع مورد مطالعه سرعت، قدرت و دبی جریان به مقدار زیادی نسبت به شرایط مشابه در فصل زمستان کاهش یابد. این امر در پیش بینی رفتار هیدرولیکی رودخانه در بازه های زمانی متفاوت، بخصوص در طرح های سازه ای و هیدرولیکی مؤثر و حایز اهمیت است.

پیچان ها، به عنوان جالب ترین الگوی جریان، پویای زیادی را به مسیر جریان رودخانه ها می بخشند. ایجاد خمیدگی ها در مسیر جریان رودخانه ها، انرژی لازم برای جابجایی بیشتر کانال فعال در پهنه های دشت های سیلابی را فراهم می نمایند و با این جابجایی ها، تغییرات ژئومورفولوژیکی عمده ای در دشت های سیلابی رخ می دهد. در طول مسیر رودخانه هایی که تأسیسات زیادی در کناره ها و در مسیر رودخانه وجود دارد ، این جابه جایی ها می تواند بسیار مشکل آفرین باش د. رودخانه آجی چای به عنوان تیپیک ترین مئاندر، جابه جایی های زیادی در مسیر جریان خود انجام می دهد (واقع در شمال غرب ایران و در موقعیت جغرافیایی از '07 °38، '58 °37 عرض شمالی و ' 15 °46 ، '45 °47 طول شرقی). در این مقاله سعی ش ده است با استفاده از داده های حاصل از اندازه گ یری ها بر روی عکس های هوایی و ماهواره ای و به کار گیری روش های تجربی، میزان جابه جایی ها، قابلیت حرکات جانبی در مسیر و همچنین زمان جابه جایی ها، محاسبه و برآورد گردد. در این بررسی ها، به پارامترهای خودپیچان مانند شعاع خمیدگی ها، استناد گردیده و پهنای مسیر با بهره گیری داده های حاصل از اندازه گیری شعاع، از رابطه W محاسبه و به منظور بررسی قابلیت جابه جایی مسیر، نسب شعاع و پهنا (R/W) به دست آمده است. زمان انجام جابه جایی های کانال فعال در دشت سیلابی نیز با استفاده از T∆ برآورد شده است. نتایج این بررسی ها نشان می دهد که در طی زمان، کانال فعال رودخانه آجی چای در پهنه دشت سیلابی خود به طور مکرر جابه جا شده و در اثر این جابه جایی ها و در نتیجه در اثر ایجاد فرصت برای انجام فرسایش کناری ناشی از آن، دشت سیلابی فراخ تر شده است. در بخش هایی از مسیر آجی چای، زمان لازم برای انجام یک جابه جایی کامل از 1 سال تا بیش از 5 سال در بخش های دیگر طول مسیرآجی چای متفاوت است. میزان سینوزیته در طول مسیر آجی چای و درطی زمان ت غییر یاف ته است و با هر تغییر در میزان س ینوزیته و تغییر جهت جابه جای خمیدگی ها، داغ آب هایی در دشت سیلابی بر جای مانده است

رودخانه ها و جلگه های حاصلخیز آن ها از دیرباز کانون شکل گیری و رشد تمدن های بشری بوده اند. جلگه خوزستان جلگه ای کم ارتفاع با شیب ملایم است که رودخانه ی کرخه در آن جریان دارد. این رودخانه در طول دوران زمین شناسی به ویژه در عهد چهارم –کواترنر- از تحرک و پویایی خاصی برخوردار بوده است، به طوری که مرتب از مسیر اولیه خود منحرف شده و به مسیر یا مسیرهای دیگری تغییر جهت داده و علاوه بر جابجایی کانون های شهری، موجب تغییر الگوی آبراهه ای نیز شده است. روش شناسی تحقیق حاضر، متکی بر ترکیبی از روش های کتابخانه ای، میدانی و مطالعات تاریخی و بر مبنای روش سیستمی صورت گرفته است. در این پژوهش در یک بازه زمانی33 ساله ابتدا با استفاده از تصاویر چند طیفی ماهواره لندست شامل تصاویر سنجنده های MSS، ETM، ETM+ سال های (2000،2008، 1975)، داده های رقومی25000 :1، نقشه های توپوگرافی و تکنیک GIS و همچنین سامانه موقعیت یاب جهانی«GPS»، اقدام به شناسایی مسیرهای اولیه و قدیمی رودخانه کرخه گردید. سپس به کمک متون کهن تاریخی نظیر ابن بطوطه، ابن بلخی، ابن حوقل و استخری، مسیرهای قدیمی رودخانه مورد بازسازی قرار گرفت. در گام بعدی با استفاده از تکنیک های سنجش از دور، مآندرهای رودخانه کرخه بارزسازی شدند. نتایج این تحقیق، منجر به شناسایی چهار مسیر عمده قدیمی به همراه تعداد زیادی مسیرهای فرعی(66 مسیر) گردید. این در حالی بود که لایه رودخانه کرخه از روی تصاویر ماهواره ای سال 1975م. استخراج و با مسیر رودخانه در سال 2008م. روی هم انداخته شد و تغییرات مسیر رودخانه طی 33 سال در قالب نقشه تغییر مسیر رودخانه کرخه ارائه گردید.

رودخانه ها، یکی از عناصر موجود در سرتاسر چشم انداز قاره ای و حساس به تغییرات بوده که فرم خود را در طی زمان در برابر دامنه وسیعی از نیروهای درونی و بیرونی تنظیم می کنند. هدف اصلی این مطالعه، بررسی ویژگی های کانی شناسی رسوبات قدیمی و جدید دشت سیلابی رودخانه سقز، انطباق پراکنش واحدهای لیتولوژی با یافته های کانی شناسی و بررسی تأثیر شرایط زهکشی حوضه موردبررسی بر روی این ویژگی ها است. بر این اساس، 14 نمونه از رسوبات دشت سیلابی در امتداد شاخه اصلی رودخانه سقز (شامل هشت نمونه از رسوبات جدید و شش نمونه از رسوبات قدیمی) در محل اتصال شاخه های فرعی به رودخانه اصلی جمع آوری شد. در ابتدا، کربنات های سیمانی نمونه های قدیمی برای بررسی ویژگی های دیاژنزی و شناسایی نوع سیمان رسوبات قدیمی تحت آنالیز XRD قرار گرفتند. سپس از نمونه ها مقاطع نازک تهیه شدند تا مطالعات کانی شناسی، دانه شماری، انطباق پراکنش واحدهای لیتولوژی در سطح حوضه با یافته های کانی شناسی و در ادامه تحلیل های آماری بر روی داده های به دست آمده صورت گیرد. به منظور مشخص نمودن تفاوت های کانی شناسی و اجزای رسوبی تشکیل دهنده رسوبات قدیمی و جدید دشت سیلابی از آزمون من - ویتنی و برای تعیین مؤلفه های اصلی تأثیرگذار بر تغییرات کانی شناسی و اجزای رسوبی از تحلیل عاملی استفاده شد. نتایج XRD نشان داد که سیمان بین قطعات گراولی کنگلومراها در تمام رخنمون های پادگانه رودخانه ای از نوع کلسیت می باشد. با توجه به نتایج تحلیل های آماری، تفاوت میانگین دو گروه رسوبات قدیمی و جدید دشت سیلابی رودخانه سقز به لحاظ کوارتز پلی کریستالین، شیست و ولکانیک معنی دار می باشد. بر اساس نتایج تحلیل عاملی، مؤلفه اول با توجیه 2/32 درصد از واریانس به صورت قوی مثبت با کوارتز پلی کریستالین و شیت و به صورت قوی منفی با قطعات ولکانیکی مرتبط است. واحد سنگی شیست در بیش تر موارد یا در نزدیکی محل آبراهه های اصلی حوضه و رودخانه سقز قرارگرفته و یا در پایین دست حوضه و محل تشکیل پادگانه های رودخانه ای سخت شده (کنگلومرا) واقع شده است.

مطالعات فراوانی به بررسی و مدلسازی جریان های سیلابی رودخانه لیقوان چای با نگرش های متفاوت پرداخته اند ولی در این مطالعات از مدل های یک بعدی در جهت مدلسازی استفاده شده است که یکی از ابعاد مهم در شبیه سازی که همان دشت سیلابی است در نظر گرفته نشده است. این مدل ها جزئیاتی از پخش سیلاب و تغییرات جریان میان کانال رودخانه و سیلاب دشت ها را ارائه نمی دهند. در این مقاله از مدلسازی شبه دوبعدی در محیط نرم افزار Mike 11 جهت شبیه سازی جریان سیلاب در رودخانه لیقوان چای استفاده شده است. نتایج نشان میدهد که مدل شبه دوبعدی با وجود زمان اجرای بسیار کوتاه تر ، دقت قابل قبولی در ارزیابی دبی، شبیه سازی روند پخش و کاهش حجم سیلاب دارد، که با واقعیت ذخیره شدن بخشی از سیلاب در دشت های سیلابی انطباق دارد و قادر است مشخصات جریان را در کانال اصلی رودخانه و دشت سیلابی به تفکیک ارائه دهد. نتایج بدست آمده از شبیه سازی شبه دوبعدی نشان می دهد که، سرعت سیلاب بر اساس دامنه شیب رودخانه کترل می شود و از آنجا که رودخانه لیقوان در محیط کوهستانی جاری است و شیب نسبتا بالایی دارد سیلاب های آن از یک سوء دارای زمان تمرکز کمتر و از سوی دیگر از سرعت بالایی برخوردار می باشند که بر توان تخریب آن با وجود دبی کم می افزاید. بیشترین توان تخریب سیلاب در مقطع 6 و 7 در مقابل کمترین توان تخریب در مقطع شماره 1 و 2 است.

بررسی روش های کنتزل سیلاب و تخمین میزان خسارات ناشی از آن به منظور تدوین روش های عملی برای حفظ سرمایه های ملی از ضرورت های مطالعاتی است . هرساله بخشی از بناها و تأسیساتی که در پایین دست سدهای مخزنی کشور قراردارند به دلیل وقوع طغیان های فصلی و آزاد سازی جریان های بزرگ تر از ظرفیت سالم رودخانه از سدها، متحمل خسارات فراوانی می شوند. اگر بخواهیم مدیریت سیلاب را به عنوان مدیریت بحران بپذیریم، باید همه ساله مدیریت سیلاب داشته باشیم، و حتی در بحران بپذیریم که باید همه ساله خردمندانه برنامه ریزی کرده و برای سال های آتی نیز برنامه داشته باشیم . در منطقه خشکی مانند میناب مهم ترین مسئله، ایجاد تعادل بین عرضه و تقاضای آب است . با توجه به ویژگی های طبیعی منطقه مورد مطالعه، عرضه طبیعی آب محدود است و از طرف دیگر مقدار تقاضا با افزایش جمعیت، افزایش زمین های زیرکشت، توسعه صنایع، شهرنشینی و غیره، مدام رو به فزونی است . بنابراین برنامه ریزی در جهت استفاده بهینه از منابع آبی منطقه اهمیت فراوانی دارد . از جمله برنامه ریزی های اساسی در زمینه مدیریت آب، مدیریت سیلاب است. در این نوع مدیریت روش های مختلفی جهت کنترل و جلوگیری از خسارات سیل وجود دارد که می توان رو ش های سازه ای و غیر سازه ای برای آن بیان کرد . سیلابی بودن رودخانه میناب و ناپایداری کناره های آن، به علت سست بودن جنس رسوب ها، کمبود بار معلق به دلیل احداث سد میناب، تند بودن شیب رودخانه مخصوصا حد فاصل سد میناب تا پل میناب، باعث می شود تا سرریزهای استثنایی سد میناب سریعا تمرکز یافته و تبدیل به سیلاب هایی خطرناک گردد که در اغلب سال هایی که سیستم های باران زا منطقه را فرا می گیرد، به یکی از بزرگ ترین بلایای محیطی تبدیل می گردد . 72 می باشد. بررسی آمار - 57 و 71 -58 ،55- بالاترین مقدار دبی حداکثر رودخانه میناب متعلق به سا ل های آبی 56 سیلاب در ایستگاه های مختلف از جمله ایستگاه برنطین، وقوع سیلاب های حداکثر در فصل زمستان، و حدود 93 درصد آن ها در دوره 5 ماهه آذر تا فروردین اتفاق می افتد. هیدرولیک که حاصل میانگین عمق، پهنا و سرعت جریان است، ارتباط تنگاتنگی با ویژگی هایی ازقبیل وسعت ناحیه غرق شده و بار رسوب این رودخانه دارد که کارهای عمرانی و مدیریتی که روی آن انجام می گیرد بدون در نظر گرفتن آن امکان پذیر نیست.

رودخانه ها و جلگه های حاصلخیز آنها از دیرباز کانون شکل گیری و رشد تمدن های بشری بوده و هستند. جلگه خوزستان جلگه ای کم ارتفاع با شیب ملایم است که رودخانه ی کارون در آن جریان دارد. این رودخانه در طول دوران زمین شناسی به ویژه درعهد چهارم «کواترنر» از تحرک و پویایی خاصی برخوردار بوده است، به طوری که مرتب از مسیر اولیه خود منحرف شده و به مسیر یا مسیرهای دیگری تغییر جهت داده و علاوه بر جابجایی کانون های مدنی، موجب تغییرات الگوی آبراهه ای نیز شده است. در این پژوهش با ترکیبی از روش های کتابخانه ای میدانی و مطالعات تاریخی و بر مبنای روش سیستمی و با استفاده از تصاویر ماهواره ای لندست (2000)، داده های رقومی 25000:1، نقشه های توپوگرافی و با استفاده از تکنیک های GIS و نرم افزارهای آماری و همچنین سامانه سیستم موقعیت باب جهانی GPS اقدام به شناسایی مسیرهای اولیه و قدیمی رودخانه کارون گردید، و با عنایت به این مسأله که در تغییر مسیر رودخانه ها در کواترنر 4 عامل اصلی تغییرات سطح اساس، عوامل تکتونیک، تغییرات اقلیمی (کاتاستروف) و عوامل انسانی نقش عمده ای داشته اند مسیر رودخانه کارون را ردیابی نموده که منجر به شناسایی 4 مسیر عمده قدیمی به همراه تعداد زیادی مسیرهای فرعی گردید.