بار رسوبی

انتقال رسوب ها در رودخانه ها با توجه به نقش آنها در مباحث هیدرولوژیکی، از اهمیت ویژه ای برخوردار است. این رسوب ها به روش های گوناگون اندازه گیری می شوند. اندازه گیری مستقیم بار معلق رسوبی در رودخانه، هزینه بر بوده و امکان احداث ایستگاه های اندازه گیری در تمام طول رودخانه وجود ندارد. همچنین معادله های مورد استفاده در تخمین بار رسوبی، برای تمام مناطق قابل استفاده نبوده و علاوه بر آن، نیازمند دیده بانی های بلندمدت است. با این حال، برخی از روش ها در تخمین بار معلق رسوبی به نتایج مطلوبی دست یافته اند. در این مطالعه، سیستم استنتاجی فازی عصبی (ANFIS) با بهره گیری از ترکیب های ورودی مختلف برای تخمین بار معلق رسوبی روزانه به کار گرفته شد. به این منظور در اولین بخش از پژوهش، مدل ANFIS با استفاده از داده های دِبی روزانه و بار معلق رسوبی روزهای پیشین، تعلیم داده شده و برای تخمین بار معلق رسوبی رودخانه قرانقو مورد استفاده قرار گرفت. در دومین بخش از پژوهش، مدل ANFIS با استفاده از شاخص های ضریب تبیین (R2) و خطای مجذور میانگین مربعات (RMSE) با مدل های منحنی سنجه رسوبی (SRC) و رگرسیون چندمتغیره (MLR) مقایسه شد. نتایج نشان داد که مدل ANFIS با برخورداری از مقادیر ضریب تبیین (R2) برابر 9668/0، RMSE برابر 190، در مقایسه با سایر روش ها از قابلیت بهتری در تخمین بار معلق رسوبی برخوردار است. در این بین، مدل SRC با برخورداری از مقادیر R2 و RMSE که به ترتیب معادل 8384/0 و 454 تخمین زده شده است، به ضعیف ترین تحلیل در پیش بینی بار معلق رسوبی دست یافته است.

مساله تحقیق هدر رفت خاک و اطلاعات از بار رسوبی رودخانه هاست. در حوضه های آبخیز دارای زمین لغزش چگونه می توان بار رسوب دهی زمین لغزش را محاسبه نمود. در این تحقیق با هدف برآورد کمی بار رسوبی زمین لغزش ها با استفاده از تصاویر ماهواره ایی، گوگل ارث و تدقیق میدانی، زمین لغزش ها ی حوضه سد ایلام شناسایی شد. داده های دبی آب - دبی رسوب بررسی شد و با استفاده از روش حدوسط دسته – دبی روزانه، بار رسوب معلق و رسوب ویژه در طول دوره آماری موجود برآورد شد و پیک های رسوبی مشخص شد. زمان وقوع زمین لغزشها با پیک رسوب خروجی دوره آماری تطبیق داده شد، متوسط رسوب ویژه مشاهده ای در زیر حوضه شاهد بدون لغزش اما (ملکشاهی) در طول دوره آماری مشابه 9/0تن در هکتار در سال، در زیرحوضه چاویز 4/10تن و در زیر حوضه گل گل 8/18تن در هکتار محاسبه شده است این روند از یک رابطه معنی دار خطی تبعیت می نماید با استفاده از رابطه ریاضی نسبت ها افزایش 85 درصدی رسوب در زیرحوضه دارای زمین لفزش چاویز با متوسط 36510800 تن در طول دوره آماری مطلوب است، همزمانی وقوع زمین لغزش با پیک رسوبی زیاد تاثیر زمین لغزش بر بار رسوبی را نشان می دهد. با توجه به معنی دار بودن رابطه خطی افزایش زمین لغزش در افزایش رسوب در زیر حوضه ها، با ضریب اطمینان 76/. نتایج محاسبات از متوسط رسوب ثبت شده در ایستگاه چاویز در طول دوره که مقدار 146336 هزارتن است تقریبا مقدار 130000تن براثر وقوع زمین لغزش و 15000 تن رسوب خروجی در حالت نرمال در مقایسه با زیرحوضه شاهد بدون زمین لغزش را نشان می دهد. با این محاسبات در حدود 75درصد رسوب حوضه های آبخیز استان ایلام که بیشتر از یک درصد زمین لغزش دارند به وقوع زمین لغزش مربوط می شود.

رسوبات رودخانه ای از اصلی ترین اجزای اکوسیستم های آبی هستند که نقش اساسی در چرخه عناصر غذایی و همچنین انتقال آلاینده ها در سیستم های آبی یر عهده دارند. لذا در این پژوهش، ویژگی های بافتی رسوبات رودخانه سرباز و برآورد بار رسوبی رودخانه در حوضه آبخیر سد پیشین، شرق استان سیستان و بلوچستان، مورد مطالعه قرار گرفته است. جهت رسوب سنجی، در این تحقیق از روش برون یابی یا منحنی سنجه رسوب استفاده گردیده است. بر اساس داده های مربوط به دبی جریان و دبی رسوب رابطه بین آنها برای رودخانه سرباز به صورت (Qs=22/89 * QW 1/939) محاسبه گردیده است. میانگین سالانه بار رسوبی در محل بالغ بر 425021 تن بار معلق و بین 42500 تا 85000 تن بار بستر در سال به دست آمده است. همچنین سایر نتایج نشان داد تغییر میانگین اندازه ذرات و جورشدگی رسوبات به صورت افزایش نمائی غیر پیوسته از محل ورود شاخه های فرعی تا مصب رودخانه، به خوبی نقش شاخه های فرعی تغذیه کننده را در وضعیت رسوب شناسی شاخه اصلی نشان می دهد.

اندازه گیری بار رسوبی در رودخانه ها معمولاً به اندازه گیری بار معلق محدود می شود؛ در نتیجه بهینه کردن منابع و کمینه کردن خسارت های ناشی از جریان در رودخانه ها از اهمیت بالایی برخوردار است. این تحقیق با هدف شبیه سازی سه بعدی جریان رودخانه کشکان در فصل بهار 1398 با استفاده از نرم افزار Mike3D.2018 انجام گرفت. برای این منظور با توجه به تهیه رقوم ارتفاعی (حاصل از نقشه برداری) از بستر و سیلاب دشت رودخانه مورد مطالعه به طول 1200 متر با مقیاس 1:1000 جهت انجام مدل سازی عددی به نرم افزار HEC-RAS5.0.7 معرفی و وارد است. از داده های ایستگاه هیدرومتری کشکان-پلدختر برای برآورد سیلاب، رسوب معلق و رسوب انتقالی طی دوره های بازگشت 25، 200، 1000 و 1250 سال مورد استفاده قرار گرفت. نتایج مدل نشان داد که سیلاب در مقاطع عرضی مختلف 1200 و 1100 به بیشترین میزان و در مقاطع عرضی 50 و 350 در کمترین میزان بوده است. رسوب کل با استفاده از رابطه یانگ 45/207 میلیون تن در روز و بار معلق را با خطای 87/11+ درصد شبیه سازی نموده و از مقایسه مقادیر با مقادیر مشاهداتی مشاهده شد که شبیه سازی در ایستگاه هیدرومتری کشکان پلدختر عملکرد بهتری نشان داد. هم چنین نتایج نشان داد که حجم رسوبات معلق انتقالی در فروردین ماه (31/5132779) نسبت به سایر ماه های دی (55/9890)، بهمن (73/41083)، اسفند(75/149629) و اردیبهشت (15/112617) زیادتر بوده و هم چنین میزان رسوب در این ماه نسبت به متوسط رسوبات انتقالی در رودخانه کشکان حجم بسیار بالایی را داشته است.