تغییرات رودخانه

آبراهه ها سیستمی کاملاً پویا هستند و موقعیت، شکل و دیگر مشخصه های مورفولوژیکی آنها به طور پیوسته و در طول زمان تغییر می کند. در این پژوهش، مورفولوژی رودخانه ی هررود در استان لرستان با استفاده از روش مقایسه زمانی- مکانی مورد بررسی قرار گرفته است. با استفاده از عکس های هوایی سال 1334 و تصاویر ماهواره ای سال 1386 بستر هررود در دو دوره ی زمانی و در محیط نرم-افزار Arc GIS رقومی گردیده و سپس در محیط نرم افزاری Auto Cad پارامترهای هندسی رودخانه مانند طول موج، ضریب خمیدگی، شعاع نسبی و نظایر آن برای بررسی تغییرات با روش برازش دایره های مماس بر قوس رودخانه اندازه گیری شده است. با توجه به تشابه نسبی ژئومورفیکی مسیر آبراهه به 4 بازه ی تقسیم شده و سپس پارامترهای مذکور و تغییرات به وجود آمده در طول مسیر رود با توجه به شکل و الگوی رودخانه مورد مقایسه قرار گرفته اند. پارامترهای هندسی به دست آمده در بازه های مورد مطالعه و مقایسه ی این پارامترها با یکدیگر نشان می دهد که بیشترین تغییرات در بازه ی 1 به علت شریانی بودن رودخانه، فرسایش پذیر بودن سازندهای کنار بستر، افزایش بار رسوبی کف و در نهایت فرسایش کناری رودخانه روی داده است. از طرفی در بازه های 2 و3 تغییرات کمتری دیده می شود اما این تغییرات نسبت به گذشته افزایش پیدا کرده و رودخانه حالت پیچان رودی پیدا کرده است. در نهایت در بازه ی 4 به علت کوهستانی بودن و تأثیرپذیری مسیر رودخانه از عوامل توپوگرافی، الگوی رودخانه مستقیم بوده و فقط در چند قوس، تغییر به صورت خیلی جزیی دیده می شود.

محققان علم ژئومورفولوژی رودخانه همواره در پی روش­های جدیدی برای بررسی ژئومورفولوژی رودخانه­ای و تغییرات الگوی مسیر رودخانه­ها می­باشند، هندسه فراکتال یکی از روش­های جدیدی است که می­تواند در علم ژئومورفولوژی رودخانه­ای به کار گرفته شود. اهمیت اصلی هندسه فراکتال در این است که مـدل و تـوصیفی ریاضی بـرای بسیاری از اشکال پیچـیده که در طبیعت یافت می­شوند ارائه می­کند. هدف این تحقیق تحلیل فراکتالی مسیر رودخانه قزل اوزن و تغییرات صورت گرفته حدفاصل میانه تا زنجان می­باشد، بدین منظور از تصاویر ماهواره­ای ETM+ و IRS در سه دوره زمانی 2007 و 2004، 2000 استفاده شد، جهت تحلیل فراکتالی مسیر مورد مطالعه به سه بازه تقسیم گردید که هر بازه به لحاض خصوصیات مورفولوژیکی از بازه دیگری متفاوت می­باشد. برای تعیین بعد فراکتالی از روش بعد شمارش خانه استفاده شد. نتایج این تحقیق نشان داد که بازه اول (بازه شریانی) بیشترین میزان تغییرات در سال­های مورد بررسی را داشته و بازه دوم (بازه کوهستانی) کمترین میزان تغییرات را داشته است و بازه سوم (بازه نیمه­کوهستانی) حالت بینابنی داشته است.

رودخانه های طبیعی تحت تأثیر عوامل و متغیرهای مختلف، پیوسته ازنظر ابعاد، شکل، راستا و الگو در حال تغییرند. رودخانه ازنظر ژئومورفیک بی تردید پدیده ای پویاست و شواهد مورفولوژیک زمین شناسی حاکی از آن است که بیشتر رودخانه ها در معرض تغییرات مستمر قرار دارند .در این پژوهش مورفولوژی رودخانه دالکی در استان های فارس و بوشهر با مقایسه زمانی – مکانی موردبررسی قرارگرفته است، لذا با توجه به ویژگی های منحصربه فرد این رودخانه و فراوانی مئاندرهای تشکیل شده در طول مسیر رودخانه دالکی تصمیم گرفته شد با استفاده از تکنیک های سنجش ازدور و GIS در یک بازه زمانی 38 ساله و داده هایی شامل نقشه های توپوگرافی 50000/1، 250000/1 و تصاویر ماهواره ای لندست سنجنده های MSS و OLI تغییرات رودخانه موردبررسی قرار گیرد. ابتدا تصاویر ماهواره ای در نرم افزار ArcGIS رقومی گردید و مسیر رودخانه به 4 بخش تقسیم شد و به وسیله برازش دایره های مماس بر قوس پارامترهای هندسی رودخانه مانند ضریب خمیدگی، شعاع نسبی، طول موج، زاویه مرکزی، طول خط مرکزی و میانگین شعاع دایره محاسبه و تغییرات به وجود آمده در 4 بخش در طول مسیر رودخانه با توجه به شکل و الگوی رودخانه مورد مقایسه قرارگرفته است. با مقایسه پارامترهای هندسی به دست آمده در بخش های موردمطالعه نتیجه این شد که ضریب پیچشی درتمام بخش ها افزایش داشته به گونه ای که در بخش 4، رودﺧﺎﻧﻪ در حال گذر از حالت پیچان رودی به سمت حالت پیچان رودی شدید و ﻣﺘﻮﺳﻂ ﺿﺮیﺐ ﭘیﭽﺸی از 84/1 ﺑﻪ 96/1 افزایش پیداکرده اﺳﺖ. بخش های 2،1و3 این رودخانه ازنظر توسعه پیچان رودی در رده پیچان رودی زیاد توسعه یافته قرار دارد و بخش 4 در رده رودخانه شاخ گاوی قرار دارد.

مسیر رودخانه ها تحت تأثیر عوامل مختلف، در معرض تغییر و تحول هستند و این تغییرات می تواند بر سازه های بناشده در حاشیه رودخانه ها، زمین های کشاورزی و غیره آثار منفی بگذارد. هدف پژوهش حاضر، بررسی تغییرات شاخص های آب شناختی و ریخت شناسی گیوی چای، به ویژه در رابطه با احداث سد، در طی دوره زمانی (2019-2000)، با استفاده از تصاویر لندست هفت و هشت، نقشه های توپوگرافی، زمین شناسی، داده های هیدرولوژیکی و میدانی است. با توجه به نتایج به دست آمده از محاسبه شاخص های هیدرولوژیکی و تحلیل آزمون آماریT ، از لحاظ 15 شاخص ، شامل: Q5، Q10،Q15 ، Q35، Q45، Q50،Q65 ، Q90، دبی نرمال پرآبی، دبی حداکثر، دبی میانگین، دبی عادی، دبی میانه، دبی مد و دبی سالانه، تفاوت معناداری، بین دو ایستگاه آبگرم (در بالادست) و ایستگاه فیروزآباد (در پایین دست)، در بازه زمانی مورد مطالعه دیده می شود. نتایج حاصل از محاسبه شاخص های مورفولوژیکی نیز نشان داد، میانگین ضریب خمیدگی در بازه اول در سال 2000، 48/1 بوده و در سال 2019 به مقدار 40/1 کاهش یافته است؛ اما در بازه دوم مقدار ضریب خمیدگی از 23/1 به 25/1 و در بازه سوم از 85/1 به 86/1 و در بازه چهارم از 15/1 به 18/1 افزایش یافته است. در بازه اول زاویه مرکزی پیچان رودها از 99/219 به 73/189 کاهش یافته است و در سایر بازه ها شاهد روند افزایشی زاویه مرکزی در طی دوره مطالعاتی هستیم. بازه اول و سوم در هر دو دوره، به صورت پیچان رود بسیار توسعه یافته و بازه چهارم، از نوع پیچان رود توسعه یافته است؛ ولی در بازه دوم، نوع بازه از پیچان رود توسعه یافته به بسیار توسعه یافته تغییر یافته است و زاویه مرکزی از 82/143 به 50/163 رسیده است. درحالت کلی، تغییرات پلان فرم رودخانه گیوی، به صورت گسترش مئاندر های موجود، جابه جایی مسیر، افزایش انحنا و تشکیل مئاندرهای کوچک بوده و شکل گیری الگو و دینامیک 

محدوده مورد مطالعه بخشی از رودخانه کارون واقع در استان خوزستان است که از تنگ عقیلی شوشتر تا محل ورود کارون به اروند رود امتداد دارد.تغییرات رودخانه کارون در جلگه آبرفتی خوزستان و تفاوتهای محلی بازه ها با توجه به عوامل زمین ساختی(تکتونیکی)، هیدرولوژیکی و انسانی، سبب آسیب ها و مخاطرات رودخانه ای در طول زمان شده است و کنترل این مخاطرات تنها با شناخت محیط رودخانه و تعیین تغییرات آن به روشهای مناسب امکان پذیر است. برای بررسی ویژگیهای مورفومتریک رودخانه کارون جهت پیش بینی تغییرات، با استفاده از تصاویر ماهواره ای IRS، سنجنده LISSIII با قدرت تفکیک مکانی 23.5 متر مربوط به تاریخ 29 ژولای سال 2007، و تصاویر ماهواره لندست سال 1991 مسیر رودخانه ترسیم شد و در نرم افزار های GIS اندازه گیری های مورد نیاز، انجام و مورد تجزیه و تحلیل مکانی قرار گرفت. برای این منظور کل رودخانه کارون با توجه به تعداد پیچهای آن (100 پیچ)، به محدوده های کوچکتری تقسیم شد و نقاط عطف پیچها به عنوان محدوده بالایی و پایینی هر پیچ انتخاب گردید و پارامترهای شعاع انحناء، نقاط میانگین مرکزی هر پیچ، جهت پیچ ومیزان مهاجرت سالیانه آن اندازه گیری شد نتایج روش پیش بینی مسیر رودخانه نشان می دهد که بازه های مآندری بیشترین تهدید را دارند و اگر تغییرات کاربریها و مناطق حساس رودخانه به فرسایش بخصوص در راس پیچها و مناطق با تغییر پذیری بالا کنترل نشود مساحت زیادی از اراضی کشاورزی، تاسیسات انسانی و جاده ها در معرض تهدید و تخریب جدی قرار می گیرند

این تحقیق به منظور شناسایی و استخراج تغییرات قسمتی از رودخانه ی زرینه رود در فاصله ی سال های 1989 تا 2014 میلادی - مطابق با سال های 1368 تا 1393 هجری شمسی- با استفاده از تصاویر ماهواره ای لندست انجام گرفته است؛ تغییر مسیر و مورفولوژی مجرای رودخانه ها - که از ویژگی های مهم دشت های سیلابی بوده- و در مقیاس زمانی اتفاق می افتد، و مطالعه آن با استفاده از فن آوری سنجش از دور، نتایج مطلوب تری به دست می دهد در این تحقیق نیز از این تکنیک استفاده شده است. تصاویر پس از تصحیحات رادیومتریک و تصحیحات هندسی، جهت افزایش تباین به روش خطی بسط داده شده و در مرحله ی بعد با استفاده از روش های تحلیل مؤلفه های اصلی و ترکیب باندی بهترین مؤلفه و ترکیب باندی مشخص گردید. سپس با انتقال این مؤلفه ها و ترکیب باندی به محیط نرم افزار ArcGIS محدوده ی رودخانه در سال های مورد مطالعه استخراج و تجزیه و تحلیل شد. جهت تحلیل کمّی تغییرات مسیر رودخانه، از شاخص های ضریب خمیدگی و بعد فراکتالی برای مقایسه ی سال های مورد مطالعه استفاده شد. نتایج تحقیق نشان می دهد به علت کاهش بسیار محسوس دبی رودخانه از سال 2000 تا سال 2014، پتانسیل رودخانه برای ایجاد تغییرات مورفولوژیک در بخش های مختلف بسیار پایین است. بیشترین میزان تغییرات در سال 1989 اتفاق افتاده است. ناپایداری مسیر رودخانه نیز در طی سال های مورد مطالعه به جز حذف یک پیچان رود از الگوی سال 1989، بسیار کم می باشد. همچنین نتایج روش های استخراج الگوی رودخانه نشان داد که جهت تشخیص خط مرزی رودخانه تحلیل مؤلفه های اصلی از روش های دیگر کاراتر است.