رودخانه خرم آباد

تغییرات مورفولوژیک رودخانه ها از مهم ترین عوامل مؤثر در فرآیندهای ژئومورفولوژیک چرخه فرسایش می باشند. هدف از این تحقیق، مطالعه تغییرات مورفولوژی رودخانه خرم آباد - دوآب ویسیان و بررسی عوامل مؤثر در تغییر شکل هندسی و ایجاد روابط بین آن ها است. به منظور برآورد دبی با دوره بازگشت های مختلف از نرم افزار SMADA جهت برازش داده ها استفاده شد. پس از واردکردن داده های هندسی و جریان، شرایط مرزی برای بازه بالادست، هیدروگراف جریان و برای بازه پایین دست، منحنی سنجه تهیه شد. در طول مسیر رودخانه خرم آباد - دوآب ویسیان، چهار نمونه از مصالح بستر و کناره های رودخانه برداشت و تغییرات دانه بندی رسوبات، وضعیت شیب و اتصال شاخه های فرعی مهم به رودخانه اصلی تعیین و نمونه ها برداشت و آزمایشات دانه بندی صورت گرفت . داده های رسوب به نرم افزار وارد و از رابطه (Ruby) در تعیین سرعت سقوط و انتقال رسوبات و دمای آب استفاده شد. به منظور بررسی ارتباط بین داده های هندسی و هیدرولیکی از خروجی مدل هیدرولیکیHEC-RAS ، به بررسی تناسب روابط رگرسیونی خطی ساده، درجه 2، درجه3 و نمایی پرداخته شد. با تعیین میزان همبستگی بین متغیرها، روابط رگرسیونی، با استفاده از نرم افزار SPSS ، از بین روابط تعیین شده بین دو متغیر) متغیر وابسته و مستقل) رابطه ای که بیش ترین ضریب تعیین، کمترین خطای استاندارد و کمترین سطح معنی داری را داشت به منزله رابطه مناسب انتخاب شد. نتایج حاصل از اجرای مدل نشان داد که ظرفیت حمل رسوب در بازه موردمطالعه رودخانه خرم آباد - دوآب ویسیان متغیر می باشد. مقادیر رسوبات محاسبه شده به وسیله رابطه ایکرز- وایت به عنوان مناسب ترین رابطه نشان داد از بین متغیرهای مستقل ظرفیت رسوب بیش تر به دبی جریان وابسته است. اندازه ذرات رودخانه موردمطالعه مشخص شد که در بازه اول (ایستگاه چم انجیر)، رسوب گذاری، در بازه دوم (بین دو ایستگاه)، فرسایش و در بازه سوم (ایستگاه دوآب ویسیان)، نیز رسوب گذاری رخ می دهد.

کشور ایران با استقرار در منطقه خشک و نیمه خشک همواره از نظر کمی و کیفی با مشکل کمبود منابع آب رو به رو است. بر همین اساس نیاز به تدابیر مدیریتی برای این منابع محدود احساس می شود. از جمله روش های مدیریتی مدیریت منابع آب و انتقال این دانش جهت استفاده کاربران طبقه بندی رودخانه ها است. رودخانه خرم آباد یکی از مهترین رودخانه ها و منابع آبی در غرب کشور ایران در یک حوضه کوهستانی قرار گرفته است. این رودخانه به عنوان یکی از شریان های حیاتی شهرستان خرم آباد به شمار می رود. لذا در مباحث مدیریت منابع آب به این رودخانه توجه ویژه ای شده است و پژوهشهایی صورت گرفته است اما با دیدگاه مدیریت محیطی و با بهره گیری از دانش ژئومورفولوژی نبوده اند. یکی از ابزارهای مهم مدیریت منابع آب این منطقه  طبقه بندی ژئومورفولوژیک رودخانه ها است. به همین جهت در این پژوهش بر اساس سه فاکتور چشم انداز، الگوی رودخانه و محدودیت بستر رودخانه خرم آباد و با بهره گیری از مشاهدات میدانی، تصحیح هندسی و موزاییک نمودن تصاویر ماهواره ای P5 مربوط به حوضه رودخانه خرم آباد، تهیه مدل ارتفاع رقومی و روش خوشه بندی در نرم افزار SPSS الگویی برای طبقه بندی این رود و رودهای مشابه در سایر مناطق جغرافیایی کوهستانی تهیه و ارائه شد. بر اساس این الگو رودخانه خرم آباد به چهار طبقه تقسیم شد. در این طبقه بندی از بخش های نه گانه رودخانه، بخش های 2،4،5و6 در طبقه اول، بخش های 7،8 و9 در طبقه دوم، بخش 3 در طبقه سوم و بخش 1 در طبقه چهارم قرار گرفتند. فاکتور اصلی تفکیک این بخش ها در طبقه بندی ها، فاکتور چشم انداز بود. هر چند که در بخش سوم (طبقه سوم) فاکتور شریانی بودن رودخانه، عامل تفکیک بوده است. این طبقه بندی از رودخانه مورد مطالعه می تواند به کاربران و برنامه ریزان منابع آب کمک کند تا با صرف هزینه و زمان کمتر و دقت بیشتر، رودخانه ها را دسته بندی و برای امور مدیریتی از آن بهره گیرند.

شبکه های آبراهه ای به تغییرات نامحسوس ناشی از فعالیت تکتونیکی گسل های سطحی و زیر سطحی بسیار حساس هستند و می توانند در مطالعات پهنه بندی مناطق با میزان فعالیت های تکتونیکی متفاوت، در سطح زمین راهگشا باشند. هدف از این پژوهش بررسی پویایی تکتونیکی حوضه رودخانه خرم آباد با تلفیق نتایج حاصل از تحلیل شاخص های کمی ژئومورفیکی و تحلیل ابعاد فرکتالی خطواره های گسلی می باشد. حوضه خرم آباد در کمربند چین خورده- رانده زاگرس و در زیر پهنه لرستان واقع شده است. با توجه به اینکه هندسه و تحول جنبشی ساختارها در زیر پهنه لرستان غالبا به وسیله گسل های راندگی کور کنترل می شوند، بررسی شبکه های آبراهه ای، تغییرات در رخساره های رسوبی و ضخامت لایه ها و الگوی چین خوردگی ها در سطح زمین می توانند در شناسایی مناطق با فعالیت تکتونیکی نسبی مفید واقع شوند. به همین منظور،7 شاخص کمی ژئومورفیک در 47 زیرحوضه مورد مطالعه قرار گرفته اند. شاخص های SL ، Af ، Vf ، Bs ، Hi ، Smf     و S با استفاده از تکنیک GIS در حوضه خرم آباد محاسبه شده اند. با توجه به رده بندی شاخص Iat ، نقشه پهنه بندی در 4 رده خیلی فعال، فعال، متوسط و فعالیت کم تهیه گردید. با استفاده از تکنیک های سنجش از دور، خطواره های گسلی با ترکیبی از روش های اتوماتیک و دستی، از تصاویر ماهواره ای لندست و مدل های سایه روشن استخراج شدند. در نهایت با استفاده از تحلیل فرکتالی به روش مربع شمار، ابعاد فرکتالی این خطواره ها در 6 پهنه محاسبه شد. بر این اساس، پهنه های N2 و N5 فعالیت تکتونیکی بالا نشان می دهند. نتایج حاصل از بررسی شاخص های مورفومتری، مشاهدات میدانی و ابعاد فرکتالی، در نواحی شمال-شمال شرق و جنوب-جنوب غرب حوضه، تکتونیک خیلی فعال و فعال و در برخی زیر حوضه ها فعالیت متوسط را تائید می کنند و از نظر لرزه خیزی مناطق پرخطر محسوب می شوند.

شبیه سازی ظرفیت انتقال رسوب رودﺧﺎﻧﻪ ﻫﺎ با ارزیابی پارامترهای هندسی و هیدرولیکی جهت انجام هرگونه فعالیت بسیار مهم می باشد. هدف از این پژوهش مدل سازی ظرفیت انتقال رسوب رودخانه خرم آباد با استفاده از مدل HEC-RAS و پارامترهای هندسی و هیدرولیکی رودخانه شامل دبی (Q) و عرض (W)، عمق (D)، سطح مقطع (A) و سرعت (V) می باشد. ابتدا از رابطه روبی جهت تعیین سرعت سقوط و انتقال رسوبات و از رابطه رگرسیونی بین پارامترها جهت تحلیل آماری و رابطه سازی روابط استفاده شد. سپس بر اساس مقادیر سطح معنی داری، ضریب تعیین و خطای استاندارد، مدل های خطی ساده، درجه2، درجه3 و نمایی و روابط حاکم بر خصوصیات هندسی و عوامل مربوط به فرآیندهای مؤثر بر فرسایش و رسوبگذاری رودخانه مورد بررسی قرار گرفتند . نتایج حاصل از مدل HEC-RAS برای دوره بازگشت 25 ساله نشان می دهد که وضعیت عرض مقاطع رودخانه از بالادست به پایین دست به دلیل تغییرات مکانی الگوی فرسایش و رسوب گذاری از روند ثابتی پیروی نمی کند. همچنین مدل نمایی به دلایل هم خطی نبودن، P-value کمتر از1 % و خطای استاندارد کمتر نسبت به مدل های دیگر، از دقت بیشتری برخوردار است. نتایج نشان داد که مقدار متوسط قدرت جریان در بازه ابتدایی ، میانی و انتهایی به ترتیب برابر با 862، 678 و463 و تنش برشی 43/ 32 ، 79/28 و 86/22 نیوتن بر مترمربع می باشد و از بالا دست به پایین دست در حال کاهش است. بررسی توابع نمایی نشان می دهد که ظرفیت انتقال رسوب، با دبی، سرعت جریان و تنش برشی و دبی با سرعت رابطه مستقیم و با سطح مقطع ، عرض رودخانه و عمق جریان رابطه معکوس دارد. و بیانگر این است که رواناب بیش ترین تأثیر را در فرسایش و رسوبگذاری دارد . بررسی تغییر پارامترهای هندسی- هیدرولیکی و قطر ذرات رسوبی نشان داد که در قسمت های میانی فرسایش و در ساحل راست بالا و پایین دست رودخانه رسوبگذاری رخ می دهد.

سیل به عنوان شایع ترین مخاطره طبیعی در طول دهه های گذشته، پیامدهای محیطی و اقتصادی- اجتماعی زیادی را در درون دشت های سیلابی ایجاد کرده است. از آنجا که فعالیت های کشاورزی حریم رودخانه ها در دشت های سیلابی که در اصطلاح محلی "چم" نامیده می شوند، انجام می گیرد، بنابراین وقوع سیلاب و تغییر بستر رودخانه ها می تواند باعث از بین رفتن زمین های کشاورزی در محدوده چم ها شود. وقوع سیلاب 12 فروردین سال 1398 در رودخانه خرم آباد، باعث تغییر بستر رودخانه در بخش های زیادی از رودخانه و فرسایش زمین های کشاورزی چم ها، تخریب باغات و کانال های انتقال آب به مزارع برنج گردید. هدف از این تحقیق، ارزیابی تغییرات بستر رودخانه در نتیجه سیلاب و فرسایش زمین های کشاورزی چم ها که معیشت سکونت گاه های روستایی اطراف رودخانه وابسته به آن هاست، می باشد. از ابزار مختلفی مانند تصاویر ماهواره ای Sentinel قبل(2 فروردین) و بعد از سیلاب(1 اردیبهشت)، تصاویر گوگل ارث و نرم افزارهای Arc GIS و ENVI جهت تحلیل بخش های مختلف تحقیق استفاده شده است. نتایج تحقیق نشان می دهد که بستر رودخانه در چندین نقطه عریض تر و جابجا شده و در مسیر دیگری جریان یافته است. دلیل جابجایی ها، شدت سیلاب، رسوبات سست و فرسایش پذیر آبرفتی و دخالت های جوامع روستایی به شکل گسترش زمین های کشاورزی در چم های حاشیه رودخانه بوده است. جابجا و عریض شدن بستر رودخانه، سبب فرسایش زمین های کشاورزی 20 چم مورد مطالعه به میزان 3/48 هکتار و کاهش برداشت برنج به مقدار 7/95 تن شده است. از دیگر نتایج تحقیق می توان به آسیب پذیری روستاها بر اساس میزان خسارت ناشی از فرسایش چم ها و کاهش برداشت برنج اشاره نمود، به طوری که بیشترین خسارت به روستاهای پایین دست و کمترین خسارت به روستاهای در بالادست رودخانه وارد شده است.