جریان واریزه ای

جریان واریزه ای یکی از مهم ترین فرآیندهای دامنه ای در جابه جایی مواد به شمار می آید که موجب شکل زایی و افزایش بار رسوبی رودخانه ها می شود. برای بررسی جریان واریزه ها در دامنه های شمالی الوند، واقع در زاگرس مرکزی، 44 نمونه جریان واریزه ای انتخاب و با استفاده از عکس های هوایی، نقشه های توپوگرافی، بازدید های میدانی و نقشه برداری در محیط نرم افزار ArcGIS، مشخصات مورفومتری آنها شامل طول بخش معبر، ارتفاع جریان، عمق بخش معبر، عرض مخروط، شیب و ارتفاع اندازه گیری و سپس مقادیر حجم واریزه ها، عمق سایش و تخریب مواد دامنه ای محاسبه شد . با استفاده از داده های بارندگی، برف و دمای اندازه گیری شده در 10 ایستگاه هواشناسی منطقه (1371 تا 1389)، نقش برخی از شاخص های اقلیمی مانند دما، باران و برف در ایجاد واریزه ها بررسی شد. نتایج نشان داد در بین عوامل مؤثر در تشیکل جریان واریزه ای در دامنه های شمالی الوند، ارتفاع و شیب بیشترین نقش را دارند . تمرکز واریزه ها از لحاظ فراوانی و گستردگی در ارتفاع بین 2700 تا 3000 متری، بیانگر نقش مهم عوامل لیتولوژی، تکتونیک و برفاب همراه با سیستم شکل زایی و فرسایشی جنب یخچالی در تشکیل و توسعه واریزه های منطقه است. نتایج بررسی نقش بارندگی بر اساس معادله کاین ، بلیجنبرگ نشان داد بارندگی های 15 تا 105 دقیقه ای در برخی سال ها موجب حرکت واریزه ها بر روی دامنه ها و ورود آن به رودخانه ها و افزایش بار رسوبی آنها شده است.

طرح مساله: جریان واریزه ای یکی از پدیده های مخرب طبیعی و زیست محیطی است که بدلیل ماهیت پیچیده فیزیکی آن، حل معادلات حاکم بر آن بصورت تحلیلی بسیار دشوار و در صورت عدم ساده سازی، در شرایط واقعی تقریبا غیر ممکن است. نرم افزار (RAMMS) یکی از مدل های عددی جهت شبیه سازی حرکت جریان واریزه ای است. در این تحقیق، اثر ابعاد سلولی نقشه DEM بر روی دقت نتایج این مدل بررسی شده است.روش شناسی: یک نقشه DEM با ابعاد سلولی 1 متر در یک منطقه مستعد جریان واریزه ای انتخاب شده و با استفاده از RAMMS، مدلسازی در آن صورت گرفته است. سپس با استفاده از نرم افزار ArcGIS، نقشه هایی با ابعاد سلولی 2، 3، 4، 5، 10، 15 و 20 متر از روی نقشه اصلی و به روش Bilinear ساخته شده و مجددا در مدلسازی مورد استفاده قرار گرفته است. یافته های تحقیق: نتایج نهایی نشان داد که مدل RAMMS حساسیت بسیار شدیدی به اندازه سلول نقشه DEM دارد بطوریکه با ثابت در نظر گرفتن سایر پارامترها، فقط تغییر سلول نقشه از 1 متر به 20 متر باعث ایجاد خطای 548+ درصدی در پهنه کلی جریان، 67- درصدی در حداکثر عمق جریان و 112+ درصدی در جابجایی کلی جریان واریزه ای گردید. همچنین مشخص شد که نرخ تغییر میزان خطا در پارامترهای جریان واریزه ای، برای نقشه های با اندازه سلولی کمتر از 5 متر تقریبا رشد کمی دارد اما برای نقشه های بزرگتر از 5 متر، این میزان خطا رشد بسیار زیادی دارد. نتیجه نهایی: به نظر می رسد که نرم افزار RAMMS فقط برای نقشه های DEM با ابعاد سلولی خیلی کوچک (کمتر از 5 متر) کارایی مناسبی داشته باشد و با افزایش ابعاد سلول، میزان خطا به مقدار بسیار زیادی افزایش می یابد بطوریکه دیگر خروجی مدل قابل اطمینان نیست.