بررسي تغييرات الگوي رسوب‌گذاري جريان با ايجاد حلقه در مسير رودخانه كارون در محدوده زرگان-فارسيات

مقدمه: تحقيق حاضر با هدف بررسي و تعيين تغييرات رسوب در رودخانه كارون، در منطقه زرگان-فارسيات با در نظر گرفتن شرايط موجود و زمان ايجاد حلقه انجام گرفته است. شبيه‌سازي رودخانه در فاصله حدود 75 كيلومتري در منطقه زرگان-فارسيات با استفاده از مدل HEC-RAS انجام شد. يكي از اصلي‌ترين و مهم‌ترين مسائل در بخش آب، تامين آب مورد نياز و انتقال آن است. از عوامل كاهش دهنده راندمان انتقال، رسوب گذاري در كانال‌هاي انتقال آب و تاسيسات آبياري است. علم شناخت رسوبات و كنترل آن‌ها براي متخصصان مهندسي آب امري ضروري است. بنابراين در اين مطالعه به بررسي الگوي جريان و انتقال رسوبات در شبكه كانال‌هاي روباز پرداخته شده است. همچنين در اين مطالعه به منظور تعيين تغييرات الگوي جريان و رسوب رودخانه كارون در شرايط موجود و زمان ايجاد لوپ بررسي گرديد.پيشينه پژوهش: گيبسون و همكاران (2010) رودخانه COWLITZ را با توجه به بستر متحرك مدل‌سازي كردند و از مدل HEC-RAS براي شبيه‌سازي استفاده كرد. آن‌ها مدل‌سازي را براي 20 مايل آخر رودخانه انجام دادند زيرا احتمال سيل به دليل رسوب‌گذاري در اين منطقه بيشتر بود. هدف از اين مطالعه بررسي اثرات رسوب‌گذاري بر افزايش خطر سيل در بلندمدت بود. رابطه Laursen-Copeland در محاسبات رسوب مورد استفاده قرار گرفت زيرا رسوبات از ماسه بسيار ريز تا قلوه سنگ‌هاي بزرگ متغير بودند. هم‌چنين بيان كردند كه قابليت افزودن اندازه ذرات بستر در 20 كلاس مختلف به مدل HEC-RAS در نسخه 4.1 اضافه شده است.مواد و روش‌ها: موقعيت جغرافيايي اين تحقيق بر اساس سيستم جغرافيايي UTM در حدود ’’33’22˚32 تا ’’32’45˚17 عرض شمالي و ’’40’22˚48 تا ’’48’57˚19 طول شرقي است. طول كل مسير مورد مطالعه حدود 75 كيلومتر بين زرگان و فارسيات و شامل 155 مقطع عرضي و طول تقريبي پيچ و خم 13.4 كيلومتر است. به منظور شبيه‌سازي جريان هيدروليكي و رسوب‌گذاري رودخانه توسط مدل HEC-RAS، اطلاعات هندسي (مقاطع، فاصله مقاطع از بخش كنترل پايين دست، ضريب زبري مانينگ و ضرايب باز و باريك شدن)، اطلاعات هيدروليكي (اطلاعات جريان و سطح تراز در ايستگاه پايين) هواشناسي (دماي آب) و رسوبي (مربوط به دبي جريان-رسوب و دانه بندي رسوبات بستر) ضروري است.نتايج و بحث: به طور كلي مي‌توان گفت كه پس از تشكيل حلقه، فاصله بالادست (R1) رسوب‌گذاري آن از بالادست به پايين دست كاهش مي‌يابد تا اينكه در دوشاخه رودخانه دچار فرسايش مي‌شود و فاصله مياني (R2) از حالت فرسايش‌پذير به حالت رسوبي تغيير مي كند و فاصله پايين‌دست حلقه (R3) تقريباً بدون تغيير باقي مي‌ماند و تمايل بسيار كمي به فرسايش نشان مي‌دهد. نتيجه‌گيري كلي:قسمت مياني رودخانه كارون (R2) با ايجاد يك حلقه از فرسايش‌پذير به رسوبي تبديل مي‌شود كه دليل تمايل رودخانه به رسوب‌گذاري در اين بخش پس از ايجاد حلقه را دارد. هم‌چنين كاهش ميزان ورودي جريان و در نتيجه آن كاهش سرعت جريان در اين بخش، ناشي از تقسيم جريان دو شاخه رودخانه در بالادست اين بخش است. به طور كلي مي‌توان گفت كه پس از ايجاد حلقه بازه بالادست (R1)، رسوب آن از بالادست به پايين دست كاهش مي‌يابد تا اينكه در دوشاخه رودخانه دچار فرسايش مي‌شود و فاصله مياني (R2) از فرسايش‌پذير به رسوبي تبديل مي‌شود و فاصله حلقه پايه (R3) تقريباً بدون تغيير باقي مي‌ماند و تمايل بسيار كمي به فرسايش پذيري دارد.