رودخانه لاویج

استفاده انسان از رودخانه و نوع دخالت آن، می تواند موجب تغییراتی در کانال رود و حاشیه آن گردد. در این تحقیق کیفیت مورفولوژیکی رودخانه لاویج در البرز شمالی مورد ارزیابی و تحلیل قرار می گیرد. جهت انجام این کار از روش شاخص کیفیت مورفولوژیکی رود(MQI) استفاده شده است. در این روش رودخانه به بازه های همگن تقسیم بندی می شود و سه مؤلفه اصلی کیفیت عملکرد مورفولوژیکی، سازه های مصنوعی و تعدیل کانال مورد بررسی قرار می گیرد. این سه مؤلفه شامل مجموعه ای از 28 شاخص هستند که در آن ها پیوستگی طولی و عرضی، الگوی کانال، مقطع عرضی، ساختار بستر و پوشش گیاهی حاشیه رودخانه مورد ارزیابی قرار می گیرد. در رودخانه لاویج شش بازه مشخص گردید و سپس شاخص های فوق برای هر یک از بازه ها مورد ارزیابی قرار گرفت. بازه های 1، 3، 4 و 5 به علت دخالت کم عوامل انسانی امتیاز بیش از 85/0 کسب نموده و در گروه بسیارخوب طبقه بندی شده اند. بازه 2 به علت دخالت های انسانی محدود امتیاز 76/0 کسب نموده و در طبقه خوب قرار گرفت. بازه 6 به علت دخالت های زیاد انسان مانند معدن شن و ماسه، تغییر شیب، عرض و الگوی کانال و ایجاد سازه های مهندسی مانند آبشارهای کوتاه، کف بند بتونی و ایجاد خاک ریزهای مصنوعی بیشترین تغییرات را تحمل نموده و امتیاز 22/0 را کسب نموده که در طبقه بد قرارگرفته است. اگرچه این روش در ایتالیا مورد استفاده قرارگرفته است. با وجود این در رودخانه مورد مطالعه به طور مناسبی کیفیت مورفولوژیکی رود را ارزیابی نموده است.

عقب نشینی کناره کانال یک فرآیند مهم در مورفودینامیک رودخانه است که تغییرپذیری کانال، تکامل دشت سیلابی و توسعه زیستگاه ها را تحت تأثیر قرار می دهد.هرساله سازه های عمرانی و زمین های کشاورزی که حاشیه رودخانه لاویج قرار دارند با خطرات ناشی از تغییر بستر مواجه اند. ازاین رو وجود روشی قابل اعتماد برای تعیین میزان عقب نشینی و پیش بینی پایداری کناره ضروری به نظر می رسد. در این مطالعه باهدف بررسی میزان خطر فرسایش کناری و شناسایی مناطق مستعد فرسایش ک ناری در رودخانه لاویج، با استفاده از مدل های BEHI و NBS خطر پذیری فرسایش کناری در 7 مقطع از این رودخانه بررسی شد. نتایج مدل NBS با استفاده از شاخص (tnb/tbkf) نشان داد میزان فرسایش پذیری کناره رودخانه لاویج در تمام بازه های موردمطالعه، به جز مقاطع 2و6 همه مقاطع دارای شدت فرسایش خیلی زیاد و زیاد می باشند. بر اساس شاخص (dnb/dbkf) میزان فرسایش پذیری کناره رودخانه لاویج به جز مقاطع 4و5 تقریبا با روند فرسایشی به دست آمده از شاخص اول (tnb/tbkf) هم خوانی دارد. بر اساس مدل BEHI مقاطع 5،4،3،1و6 وضعیت ناپایداری کناره را زیاد نشان می دهند و استعداد زیادی برای فرسایش کناری و تولید رسوب دارند.همچنین مقطع 2وضعیت ناپایداری را متوسط نشان می دهدمقطع 7 و 2 وضعیت ناپایداری خیلی زیاد را نشان می دهد که استعداد خیلی زیاد برای فرسایش کناره ای و تولید رسوب دارد. درنهایت جهت بررسی میزان انطباق نتایج با استفاده از آزمون آماری کروسکال-والیس باهم برازش داد شد و نتایج نشان داد هر سه شاخص در ارزیابی فرسایش کناری در هر مقطع تقریبا یکسان عمل کرده اند.

تغییرات موقعیت کانال رودخانه فرآیندی مهم در اکوسیستم های رودخانه ای است که تهدیدی برای فعالیت های انسانی در دشت های سیلابی محسوب می شود.رودخانه لاویج که در آن هرساله سیلاب های کوچک و بزرگ متعددی به وقوع می پیوندد، با جابه جایی های عرضی مختلفی مواجه شده است. در این پژوهش تاریخ تحول و جابه جایی عرضی کانال رودخانه لاویج از طریق تکینیک دندروژئومورفولوژی بررسی شده است. در این روش با برآورد سن درختان موجود در دشت سیلابی، کانال های متروک، تراس ها و پوینت بارها و موقعیت سطوح نسبت به هم، تغییرات عرضی کانال رودخانه از گذشته تا به امروز بازسازی شده است. مقایسه داده های هیدرولوژی و کرنولوژی درخت های موجود در سطوح مختلف نشان می دهد که جابجایی کانال در بازه شماره یک حدود سال های 1374و1375، در بازه شماره 2 در حدود سال 1346و1345 ، در بازه شماره 3 حدود سال 1380 رخ داده است، و در بازه شماره 4 حفر عمده ای در بستر رودخانه رخ داده و جابجایی عمده کانال در سطح دشت سیلابی به طرف چپ مسیر جریان بوده است. نتایج نشان داد سن درختان با افزایش فاصله از کانال اصلی و افزایش تراز ارتفاعی سطوح نسبت به کانال فعال افزایش می یابد. جابه جایی کانال مرتبط با جریان های با دوره بازگشت طولانی تر است. درواقع دبی های استثنایی همزمان با سیلاب های نادر به طور موقت موجب کوتاه تر و عریض تر شدن کانال می شوند. بررسی جابجایی کانال با استفاده از سن سنجی درختان توسکا در بازه های موردمطالعه نشان می دهد که تغییرات کانال به شدت از سیلاب های بزرگ گذشته سال های 1345 ،1346 ،1374 ،1375، 1376 و 1380 متأثر شده است و سن استقرار درختان توسکا نشان دهنده این امر است.

فرسایش کناری رودخانه یکی از مشکلات اصلی در مدیریت و سازمان دهی کانال های آبرفتی است. ازآنجاکه هرساله سازه ها و زمین های کشاورزی مجاور رودخانه لاویج با خطر تغییر بستر رودخانه و فرسایش کناری مواجه هستند، ازاین رو هرگونه عملیات اجرایی و تأسیساتی در حاشیه این رودخانه مستلزم آگاهی از جابه جایی های آتی الگوی این رودخانه و پیش بینی میزان فرسایش کناری رودخانه است. در سال های اخیر استفاده از مدل های عددی جهت تعیین تحرک کانال و درنتیجه برآورد میزان فرسایش پذیری کانال پیشرفت های زیادی داشته است. در این مقاله با استفاده از مدل پایداری کناره و فرسایش پای کرانه (BSTEM [1] )، فرسایش کناری رودخانه لاویج (بازه ای 20 متری) شبیه سازی گردید. هدف از این شبیه سازی پیش بینی میزان پسروی کناره رودخانه لاویج (فرسایش رودخانه ای و گسیختگی ژئوتکنیکال) و همچنین برآورد میزان رسوب تولیدی ناشی از این پسروی است. بدین منظور داده های ژئومتریک مربوط به مقطع رودخانه، داده های دبی و جریان رودخانه، اطلاعات ژئوتکنیک لایه های تشکیل دهنده کرانه و اطلاعات پوشش کرانه وارد مدل گردید. سپس عمل شبیه سازی برای دو جریان در حالت دبی لبالبی و دبی حداکثر لحظه ای انجام شد. نتایج شبیه سازی شرایط رودخانه لاویج با استفاده از این مدل در دبی های لبالبی و حداکثر لحظه ای نشان داد که فاکتور امنیت (FS) کرانه در هر دو مورد کمتر از 1 است و این بدین معناست که در هر سیلابی که دبی جریان به دبی لبالبی و یا دبی حداکثر لحظه ای برسد امکان فرسایش کناری، ناپایداری و سقوط کرانه را فراهم می کند. میزان پسروی و فرسایش کرانه در جریان حاصل از دبی حداکثر لحظه ای بالاتر از (تقریباً 5/2 برابر) میزان فرسایش در جریان حاصل از دبی لبالبی بود؛ همچنین مشخص شد میزان پسروی کرانه در لایه های پایینی که عمدتاً از رسوبات غیرمتراکم گراول و قلوه سنگ هستند، به مراتب بیشتر از لایه متراکم بالایی است. با توجه به اینکه مدل BSTEM ازجمله مدل هایی است که در آن اهمیت پارامترهای ژئوتکنیک در میزان پسروی کناره لحاظ شده است، مدل مناسبی برای کرانه های مرکب از چند لایه با تراکم متفاوت است. ازآنجاکه این مدل همزمان پارامترهای ژئومتری کانال، هیدرولوژی جریان و ژئوتکنیک رسوبات کرانه را در برآورد پایداری لحاظ می کند، پیشنهاد می گردد. به منظور بررسی اثر حفاظت های به کار گرفته شده در کاهش میزان فرسایش کناری رودخانه و انتخاب بهترین نوع حفاظت کناره از این مدل در مدیریت رودخانه ها استفاده شود.