تحلیل پایداری کرانه رودخانه در برابر فرسایش با استفاده از تنش برشی- مطالعه موردی: رودخانه لاویج

محورهای موضوعی : اقلیم شناسی

محمدمهدی حسین زاده ¹ , سید حسن صدوق ² , سعیده متش بیرانوند ³ , رضا اسماعیلی ⁴

1 - دانشیار گروه جغرافیای طبیعی، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی،تهران ،ایران
2 - استاد گروه جغرافیای طبیعی، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی،تهران ،ایران
3 - دانشجوی دکتری ژئومورفولوژی، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی،تهران ،ایران
4 - دانشیار گروه جغرافیای طبیعی، دانشگاه مازندران،بابلسر ،ایران

تاریخ دریافت : 1395/09/28 تاریخ پذیرش : 1396/03/31 تاریخ انتشار : 1396/03/31

کلید واژه: تنش برشی, ضریب امنیت کرانه, پایداری کرانه رودخانه, رودخانه لاویج,

چکیده مقاله :

زمین‌هایحاشیهرودخانهتحت ‌تأثیرعقب‌نشینیکنارهکانالرودخانههموارهدرمعرضتخریبهستند. فرسایشکناریاغلببه‌صورتیکمخاطرهطبیعیمطرحاستکهبایدسعیدرجلوگیریوکنترلآنداشت. یکیازمعمول‌ترینروش‌هایحفاظتکرانهرودخانهاستفادهازپوششپاره‌سنگیباابعادواندازهمناسب، به عنوان روشی مقرون به صرفه است.در این مقاله باهدف تعیین اندازه قلوه‌سنگ مناسب برای پوشش پاره‌سنگی ساحل رودخانه لاویج با استفاده از روش تنش برشی پس از محاسبه ضریب پایداری کرانه رودخانه(SF) و تعیین اندازه پاره‌سنگ در آستانه حرکت(dm)، اندازه مناسب پاره‌سنگ (ds) برای پوشش پاره‌سنگی تخمین زده می‌شود.بدینمنظورکلیهپارامترهایموردنیازدر 5 مقطع عرضی رودخانه بااستفادهازبررسیمیدانیوتصاویر گوگلارثاندازه‌گیریودرنهایتشیب،تنشبرشی،زاویهشیببدنه،ضریبپایداریذره،زاویهانحرافخطوطجریان،عددپایداریشیببدنه،زاویهحرکتذرهبستر وضریبپایداریبدستآمد، پس از تعیین میزان ناپایداری کرانه و تعیین آستانه حرکت ذرات، اندازه قلوه‌سنگ مناسب جهت سنگ‌چینی ارائه شد. نتایج این پژوهش مشخص کرد مقاطع شماره 2 و 5 رودخانه لاویج ناپایدارتر از سایر مقاطع می‌باشند و مقاطع شماره 3 و 4 پایدارترین مقاطع می‌باشد.مقایسه اندازه قلوه‌سنگ مناسب جهت سنگ‌چینی کرانه با اعداد تنش برشی محاسبه‌شدهنشان داد درتعییناندازهمناسبپاره‌سنگبرایسنگچینی فقط میزان تنش برشی وپارامترهایمؤثردرتنشبرشیمهموتأثیرگذار نیستبلکهپارامترهایشیبکرانه،ضریبمانینگ،زاویهقراررسوبات،شعاعانحنا، نوع پوشش گیاهی کرانه، اندازه ذرات رسوبات تشکیل‌دهنده کرانهوعرضمقطعدبیلبالبینیزبسیارمهماست

منابع و مأخذ:

1. اچ گراف، والتر.(1386). هیدرولیک جریان در کانال‌ها و رودخانه‌ها. ترجمه میرعلی محمدی. انتشارات دانشگاه ارومیه.


2. استادی، فریبا؛ مجدزاده طباطبایی، محمدرضا؛ علی محمدی، علی.(1393). مدل بهینه‌سازیآب‌شکن‌های رودخانه‌ای و نقش آن در پایدارسازی مورفولوژیکی رودخانه.نشریه هیدرولیک. دوره 4. شماره 9. صص. 72-55.


3. جهانشاهیمبین؛ثابتی،اسماعیل؛ قمشی،مهدی.(1389).بررسیآستانهحرکتذراترسوببراساسسرعتسقوطذرات. دومین کنفرانسسراسریمدیریتجامعمنابعآب.دانشگاهشهیدباهنر. کرمان.


4. حسینزاده،محمدمهدی؛ اسماعیلی،رضا؛ متولی، صدرالدین.(1394). ژئومورفولوژیرودخانه‌ای. مفاهیم،اشکالوفرآیندها.انتشاراتدانشگاهشهیدبهشتی.تهران.


5. خالقی،سمیه؛ملکانی،لیلا.( 1394).برآوردفرسایشکرانهرودخانهلیقوانچایبااستفادهازشاخصتنشبرشینزدیککرانهراسگن. سومین کنگرهبینالمللیجغرافیاوتوسعهپایدار.تهران.


6. رسولیان‌فر،پونه؛افضلی‌مهر،حسین.(1385). اثرمؤلفه‌هایآشفتگیجریاندرشروعحرکتذراترسوب.هفتمینسمینار بین‌المللیمهندسیرودخانه.دانشگاهشهیدچمران.اهواز.


7. ژولین،پییر.( 1388).مکانیکرودخانه.ترجمهمحمدرضا جعفرزاده.انتشاراتدانشگاهفردوسیمشهد.


8. کریمیپاشاکی،محمدحسین؛اطمینان،حامد؛صارمی،علی.(1391).طراحیپوششریپ‌رپرودخانهباتوجهبهشاخصفرسایشکناریراسگنمطالعهموردیرودخانهخرسان.نهمینسمیناربین‌المللیمهندسیرودخانه. دانشگاهشهیدچمراناهواز.اهواز.


9. متولی، صدرالدین؛ حسین‌زاده، محمدمهدی؛ اسماعیلی، رضا.(1392). ارتباط دبی لبالبی با واحدهای ژئومورفیک در رودخانه‌های کوهستانی: مطالعه موردی، رودخانه لاویج در دامنه شمالی البرز مرکزی. پژوهش‌های دانش زمین. سال چهارم. شماره 14. صص37-17.


10. منصوریهفشجانی،مهوش؛شفاعیبجستان،محمود.(1390).طراحیقطرسنگ‌چیندراطرافتکیه‌گاهپلواقعدرقوسرودخانه.مجله پژوهش آب ایران. شماره 9. صص. 73-82.


11. خزیمه‌نژادحسین؛شفاعیبجستان،مهوش.( 1389). بررسیشرایطآستانهحرکترسوباتغیرچسبندهدرکانال‌هایروباز دارایشیبملایمومقطعمستطیلی. مهندسیآبیاریوآب.شماره 2.صص 23-13.


12. نظری، اکبر؛حیدری،محمدمهدی.(1388). آستانهحرکترسوباتیکنواخت.هشتمینکنفرانسهیدرولیکایران،تهران. دانشکدهفنیدانشگاهتهران.

1. Bagnold RA.(1973). The nature of saltation and “bed load” transport in water. Proceedings of the Royal Society London. England. series A 332: 473-504.


2. Jahing S.C., Brunzel S., Gacek S., Lorenz A.W., Hering D.(2009). Effects of rebraiding measures on hydromorphology, floodplain, ground beetles and benthic invertebrates. Freshwater biology52. pp. 2270-2284.


3. Knighton, D., Fluvial Forms and Processes A New Perspective. (1998). Oxford University Press Inc. New York.


4. Lorenz A.W., Hering D., Feld C.H., Rolauffs P.(2004). A new method for assessing the impact of hydromorphological degradation on the macroinvertebrate faun of five German stream types. Hydrobiologia 516. Pp. 107-127.


5. Palmer M., Menninger H.L., Bernhardt E.(2010). River restoration habitat heterogeneity and biodiversity: a failure of teory or practice ? Freshwater biology55. pp. 205-222.


6. Piegay, H., S.E. Darby., E.Mosselman and N.Surian.( 2005). A review of techniques available for delimiting the erodible river corridor: a sustainable approach to managing bank erosion.River research and application. 21: 773-789.


7. Poff N.l; Ward J.V.(1990). Physical habitat template of lotic system: recovery in the context of historical pattern of spatiotemporal heterogeneity. Environmental management 14. pp. 629-645.


8. Rinaldi M; Simoncini C; Piegay H.(2009). Scientific design strategy for promoting sustainable sediment management: the case of the magra river(central northern Italy) river research and application 25. pp. 607-625.


9. Vaughan I.P., Noble D.G., Ormerod S.J.(2007). Combining surveys of river habitat and river birds to appraise hydromorphology. Freshwater Biology 52. Pp. 2270-2284.


10. Yang CT.( 1996). Sediment Transport: Theory and Practice. McGraw-Hill, New York, NY.


11. Wallerstein N.P; Soar P.J; Thorne C.R.(2006). River energy auditing scheme(REAS) for catchment flood management planning, International conference on fluvial hydraulics. Pp. 1923-1932. Lisbon portugal.


12. Wohl, E. (2000). Mountain Rivers. American Geophysical Union. Washington, D.C.

Times New Roman";mso-hansi-font-family: "Times New Roman"'>نظری، اکبر؛حیدری،محمدمهدی.(1388). آستانهحرکترسوباتیکنواخت.هشتمینکنفرانسهیدرولیکایران،تهران. دانشکدهفنیدانشگاهتهران.