سد انباشته شوند و علاوه بر آن تا کیلومترها پایین دست سد، بستر رودخانه به تدریج عمیق شود. احداث پل بر روی رودخانه باعث خواهد شد تا کف و سواحل رودخانه در اطراف محل پل شسته شود. معادن تولید شن و ماسه باعث میشوند تا شرایط تعادلی به وجود آمده از بین بروند و در نتیجه فرسایش و رسوبگذاری شدت یابد. از آنجا که خسارات وارد شده توسط رسوبات رودخانهای به طبیعت، کشاورزی و سازههای آبی ساخته شده بر روی یا در کنار رودخانهها بسیار گسترده و وسیع و زیان آور است، شناخت دقیق این علم برای متخصصان و مهندسان آب ضروری میباشد (شفاعی بجستان، 1390).
برای جلوگیری و یا به حداقل رساندن خسارات وارد شده باید سه فرایند فرسایش، انتقال و نهشته شدن مواد رسوبی را مورد مطالعه قرار داد. این فرایندها دارای پیچیدگی خاصی میباشند، زیرا عوامل موثر در به وجود آوردن این فرایندها بسیار زیاد میباشند. در فرایند فرسایش، ذرات رسوبی در اثر ضربهی قطرههای باران و یا در اثر حرکت آب از بستر خود جدا میشوند. سپس ذرات جدا شده در آستانهی حرکت قرار میگیرند و در صورتی که نیروهای وارد شده از سوی جریان آب بیشتر از نیروهای مقاوم باشد، ذره همراه با جریان آب منتقل میشود. شرایط شروع آستانهی حرکت ذرات و میزان انتقال آنها، به خصوصیات مواد رسوبی چون اندازه، شکل و چگالی ذره، به خصوصیات جریان، نظیر سرعت و عمق، به خصوصیات سیال نظیر لزجت و جرم واحد حجم سیال و نیز به خصوصیات شکل کانال یا رودخانه نظیر شعاع هیدرولیکی، شیب و غیره بستگی دارد. چنانچه در مسیر انتقال به هر دلیلی نیروهای وارد شده از طرف جریان آب کاهش یابد، ذرات رسوبی ترسیب (رسوب گذاری) خواهند شد (شفاعی بجستان، 1390).
هر یک از فرایندهای سه گانهی فرسایش، انتقال و رسوب گذاری میتوانند مشکلاتی را به وجود آورند. بطور مثال فرسایش باعث از بین بردن زمینهای کشاورزی، تخریب سازههای کنار رودخانهها، تخریب پلها و سایر بناهای مجاور رودخانهها و همچنین موجب عمیقتر شدن بستر رودخانهها میشود.
برای مقابله با مشکلاتی از قبیل رسوبگذاری در بستر رودخانهها و در نتیجه ایجاد جزایر، رسوب گذاری در محل ورود رودخانه به دریا و پیآمد آن تشکیل دلتا، رسوبگذاری در مخازن سدها و در نتیجه کاهش ظرفیت آن و مشکلات غیر مستقیم دیگری که توسط فرسایش، انتفال و نهشته شدن رسوبات به وجود میآیند،
در مرحلهی اول باید طبیعت و چگونگی حرکت رسوب شناخته شود، در مرحلهی دوم عوامل موثر در فرسایش شناسایی گردد و در مرحلهی سوم مقدار و میزان مواد رسوبی منتقل شده را بتوان بطور دقیق تعیین و محاسبه کرد تا بتوان در طراحی سازههای آبی مورد استفاده قرار داد (شفاعی بجستان، 1390).
اهداف و ضرورتهای انجام تحقیق
از جمله ضرورتهای موضوع برآورد بارمعلق و آثار انتقال رسوبات و همچنین اهمیت و پیآمد استفاده از روشهای آماری، میتوان موارد زیر را یادآور شد:
فرسایش سطح حوضه، حمل ذرات رس[6] و لای[7] و فرسایش بستر و کنارهها مهم ترین عوامل تشکیل دهندهی بار رسوبی رودخانهها به شمار میآیند. چنانچه به هر دلیلی در مسیر، سرعت جریان و یا پتانسیل حمل رسوبات کاهش یابد، ذرات رسوبی که روشهای متعددی جهت برآورد بار رسوبی و در نتیجه دیگر امکان حمل آنها توسط جریان وجود ندارد در بستر رودخانه بر جای مانده و با تغییر در شیب، شکل مقطع عرضی و یا پلان، موجب تغییر مورفولوژی رودخانه میشوند. در نتیجه در پیش بینی تغییر مورفولوژی رودخانه، تعیین بیلان رسوبی از اهمیت خاصی برخوردار است (جواهری و همکاران، 1384).
- ذرات معلق در آب رودخانهها که تبدیل به رسوب میشوند از مشکلات اصلی مدیریت سدها میباشند. لذا پیش از احداث سدها و سایر تأسیسات هیدرولیکی نیاز به مطالعه بارمعلق رودخانهها میباشد. بدیهی است که با توجه به محدود بودن دوره های آماری و تغییرات گستردهی شرایط هیدرولوژیکی و حفاظتی حوزه آبریز و رودخانه، عموماً استفاده از روشهای درون یابی یا برون یابی ضروری میشود که طبعاً احتمال خطا را افزایش میدهد (پوراغنائی و همکاران، 1386).
- آب و خاک از منابع اصلی حیات بشر هستند و نقشی که این دو مادهی مهم در توسعهی اقتصادی و پیشرفت جوامع داشته اند بر کسی پوشیده نیست، لیکن از همان هنگامیکه دست بشر در اکوسیستم متعادل حیاتی وارد شد، پارههایی از همین طبیعت رو به فنا و نابودی گذاشت. رودخانههای کشور ما در مقایسه با رودخانههای جهان رسوب بالایی را حمل می کنند. این امر نشان دهندهی شدت فرسایش و وضعیت نامناسب منابع طبیعی (فشار بیش از حد به مراتع، تخریب اراضی جنگلی و بهره برداری نامناسب از اراضی کشاورزی) میباشد. میزان رسوب بالا علاوه بر اینکه ما را به تفکری برای ارائه راه حلهایی جهت کاهش فرسایش ویژه رهنمون می کند، شناخت وضعیت رسوبدهی حوزه و برآورد دقیق میزان رسوب خروجی را نیز ضروری میسازد (مساعدی و همکاران، 1388).
- این مطلب را هم بخوانید :
- دانلود پایان نامه با موضوع جدول داده
- طول عمر سدها بیشتر تابع نرخ رسوب گذاری در مخزن آن میباشد تا مسائل سازهای، اغلب سدهایی که تا کنون با مشکل رسوب و کاهش عمر مفید مواجه بوده اند به گونهای که در بعضی موارد مانند سد سفیدرود حجم مفید مخزن در کمتر از 20 سال بهره برداری به میزان قابل ملاحظهای کاهش یافته است. از آنجایی که انباشته شدن رسوبات در مخازن سدها به دلیل عمق آب زیاد روی آنها با تراکم فوقالعاده زیاد و چسبندگی ذرات همراه میباشند، لذا خارج نمودن رسوبات از مخزن جهت تجدید ظرفیت آن مستلزم صرف هزینه های زیاد است که در بعضی موارد هزینه بازیابی حجم از دست رفته برابر و یا حتی بیشتر از احداث سد جدید خواهد بود (شفاعی بجستان، 1390).
- از مطالعات و تحقیقات گذشته بدیهی است که هرچه دبی جریان بیشتر باشد، دبی رسوب نیز بیشتر خواهد بود، یعنی دبی رسوب به صورت یک رابطه مستقیم نسبت به دبی آب تغییر می کند، لذا در زمانهای سیلابی همواره شاهد افزایش بی رویهی انتقال رسوبات خواهیم بود که شناخت و آگاهی از روشهای مهار و انتقال رسوبات را به خصوص در مواقع سیلابی که میتوانند اثرات جبران ناپذیری به بار آورند را امری حیاتی و ضروری میسازد. به گونهای که همانطور که از شکل (1-1) پیداست، گاهی شاهد خواهیم بود در مواقع طغیان سیل، با رسم شکل دبی آب و دبی رسوب، منحنی دبی رسوب از دبی آب نیز پیشی گرفته که