تعداد صفحات :153
1ـ1 طرح مسأله
حوزه آبخیز رودخانه بیرجند در استان خراسان جنوبی قرار گرفته است. این رودخانه از ارتفاعات شرق بیرجند سرچشمه گرفته و بعد از عبور از شهر بیرجند به سمت غرب جریان مییابند و بعد از پیوستن چندین رودخانه دیگر به آن با نام رود شور بیرجند سیلاب آنها به کویر لوت میریزد.
رودخانه بیرجند خشکرودی فصلی است و دبی آن در محل خروج از دشت حدود 300 لیتر در ثانیه گزارش شده است و با توجه به آمار هواشناسی (2003-1956) متوسط دمای سالانه آن 4/16 درجه و متوسط بارندگی سالانه آن 91/170 میلیمتر برآورد شده است.
قدیمیترین سازندهای حوزه متعلق به دوران دوم زمینشناسی، از آمیزههای رنگین، آهک و پریدونیت تشکیل شده و بیشتر در ارتفاعات جنوبی رخنمون دارند. سازندهای دوران سوم از توف آندزیت، آهکهای فومولیتی، مارن و کنگلومرا تشکیل شده و در ارتفاعات شمال و شرق حوزه دیده میشوند.
فرسایش و کاهش حاصلخیزی خاک از جمله مسائلی است که دستیابی به توسعه کشاورزی پایدار و حفظ محیط زیست را با مشکل روبرو میسازد. شناخت و بررسی ساز و کار فرسایش در حوزههای آبخیز و جلوگیری از به هدر رفتن یکی از غنیترین و با ارزشترین منابع طبیعی کشور یعنی خاک و مبارزه با این فرایند اهمیت زیادی دارد. عملکرد وسیع فرایندهای هوازدگی و فرسایش سیلابهای فصلی که به علت عدم پوشش گیاهی مناسب در طی زمان ایجاد میشود سبب تغییرات وسیعی در ساختمان ژئومورفولوژی این حوزه گردیده است علاوه بر عوامل اقلیمی و محیطی استفاده منطقی انسان از طبیعت و مسائل سنتی کشاورزی و چرای بیرویه باعث تسریع فرسایش و تغییرات ژئومورفولوژیکی حوزه شده است. فرسایش خاک و سپس کاهش بیش از اندازه منابع طبیعی در آینده باعث بروز بحران در حوزههای آبخیز خواهد شد. دورنمای کاهش بحران هنگامی میتواند به چشم آید که انسان امروز به پیشگیری بپردازد و آن استفادهای را از طبیعت به عمل آورد که ویژگیهای طبیعی سرزمین دیکته مینماید و بعد این ویژگیها را با نیازهای اقتصادی و اجتماعی خود وفق دهد برای برنامهریزی جهت توسعه پایدار و جلوگیری از فرسایش باید نقش هر کدام از عوامل طبیعی و انسانی مشخص گردد و با توجه به آن عوامل اقدامات آبخیزداری در حوزهها انجام پذیرد.
یکی از زیر حوزههای رودخانه بیرجند حوزه آبخیز بند دره است که در جنوب و در ارتفاعات باختران قرار دارد در این حوزه بندی قدیمی به همین نام وجود دارد که براثر فرسایش و رسوبات سطح دریاچه آن پیر شده و عملاً مورد استفاده قرار نمیگیرد. از آنجا این بند یکی از میراثهای تاریخی است و همچنین جنبه تفرجگاهی دارد لذا در وهله اول نیازمند انجام اقدامات آبخیزداری برای جلوگیری از فرسایش و ایجاد رسوب و سپس خارج کردن رسوبات از آن ضروری به نظر میرسد. و در این تحقیق به بررسی وضعیت فرسایش به روش پسیاک در این حوزه مورد بررسی قرار میگیرد.
2ـ1 فرضیهها
1ـ همزمان با فعالیت نیروهای تکتونیکی (دینامیک درونی) شرایط اقلیمی (دینامیک بیرونی) بیشترین نقش را در شکلگیری اشکال ژئومورفولوژی داشته است.
2ـ عدم کنترل آبهای جاری و دخالتهای انسانی سبب بوجود آمدن انواعی از فرسایشهای تشدیدی و از بین رفتن حاصلخیزی خاک شده است.
3ـ1 ضرورت و اهداف تحقیق
آب و خاک از مهمترین منابع طبیعی و سرمایه ملی هر کشور به شمار میروند امروزه حفاظت و بهرهبرداری منطقی و مدیریت عالمانه این منابع طبیعی، محور مطالعات و رئوس برنامههای عمرانی کشورهای مختلف را تشکیل میدهند.
از آنجایی که هر تحقیق و پژوهشی هدف یا اهدافی را دنبال میکند، تحقیق حاضر نیز از این قاعده مستثنا نیست. اهدافی که در این تحقیق مورد نظر قرار گرفتهاند عبارتند از:
ـ شناسایی و طبقهبندی اشکال ژئومورفیک حوزه و فرایندهای حاکم بر آنها
ـ شناسایی اشکال و میزان فرسایش و ارائه راه حلهای مناسب جهت پیشگیری از فرسایش خاک در این حوزه، چرا که با اندک بارندگی سیل ایجاد شده و باعث خارج شدن هزاران تن خاک از منطقه میگردد و این امر خسارات جبرانناذپیری بر منابع طبیعی بوجود میآورد.
4ـ1 روش تحقیق
روش شناسی بررسیهای ژئومورفولوژیکی تا چند دهه قبل براساس روش استقرار و تبیین زمانی پدیدهها استوار بود (از جمله مدل چرخه فرسایشی دیویس) اما پیشرفتهای اخیر در علم ژئومورفولوژی باعث شد تا این دانش روش علمی قیاسی را به عنوان روش شناسی پژوهش اختیار کند لذا بررسی و مطالعه فرسایش نیز از این قاعده مستثنا نمیباشد.
در روش علمی قیاسی براساس تجربیات ادراکی و بررسیهای اولیه تصویری از ساختار و ساز و کار پدیده فرسایش در این حوزه ارائه میشود براساس این تصویر مدلی ارائه میشود که این مدل براساس فرضیاتی استوار است که برای اثبات یا رد آنها تعاریف، طبقهبندیها و اندازهگیریها و بررسیهایی در مورد فاکتورهای موثر در مدل و طرح اولیه صورت میگیرد و در مرحله بعدی اطلاعات و دادهها باید گردآوری شود و در مدل مورد نظر بکار گرفته شود. با توجه به روششناسی پژوهش، ابزار و مواد مورد استفاده در این تحقیق به قرار زیر هستند.
الف: مطالعات نظری و کتابخانهای (اسنادی)
مطالعات نظری و اسنادی به عنوان اولین گام، در پژوهش حاضر در نظر گرفته شده است بدین جهت در مرحله اول نسبت به جمعآوری دادهها و اطلاعات زیر از سازمانهای ذیربط اقدام گردیده است.
1ـ نقشه توپوگرافی به مقیاس 1:50000 برای کل حوزه
2ـ نقشه توپوگرافی به مقیاس 1:25000 برای حوزه بند دره
3ـ نقشه زمینشناسی به مقیاس 1:100000 و 1:250000 بیرجند
در جریان مطالعات، نقشههای جدیدی همچون نقشه شیب، طبقهبندی ارتفاعی و جهت دامنهها نقشه ژئومورفولوژی، پوشش گیاهی، نیز تهیه و مورد استفاده قرار گرفتهاند.
4ـ تهیه دادهها و آمار هواشناسی مربوط به ایستگاههای موجود در حوزه و اطراف آن
5ـ تهیه تصاویر ماهوارهای منطقه Tm از سازمان جغرافیایی
ب: کارهای میدانی
در تحقیقات ژئومورفولوژی، مطالعات میدانی مکمل مطالعات کتابخانهای محسوب میشود و میتواند محقق را در شناخت، بررسی و تجزیه و تحلیل مکانیسم پیدایش پدیدهها یاری رساند و منجر به جمعآوری اطلاعات به شرح زیر گردد.
1ـ تهیه عکس از پدیدهها ژئومورفولوژیکی و مناظر فرسایش حوزه.
2ـ فراهم شدن دید کلی از وضعیت ژئومورفولوژیکی منطقه و فرمها و فرایندهای حاکم بر آنها جهت تهیه نقشه ژئومورفولوژی
3ـ تشخیص تغییرات انسانی بستر حوزهها و اصلاح آنها در نقشه از جمله تغییر مسیلها و اندازهگیریهای لازم برای مدل پسیاک.
ج: کارهای رایانهای
این مرحله از کار شامل وارد کردن اطلاعات پایه و نقشههای مختلف به سیستم کامپیوتری است که بوسیله نرمافزارهایی همچمون Arc View ـ Arc Gis و Geomatica صورت گرفته است و برای تجزیه و تحلیل اطلاعات از برنامههایی نظیر smada-spess و Excel استفاده شده است.
5ـ1 پیشینه تحقیق
هر فعالیت پژوهشی باید با مدنظر قرار دادن تحقیقات پیشین، مسیری جدید با هدف جدید را بپیماید، تا از یک طرف موجب تکمیل مطالعات قبلی گردد و از طرف دیگر مجهولاتی را که در تحقیقات قبلی بنا به مقتضیات زمانی و امکانات وجود داشته است، برطرف سازد. همچنین توجه به مطالعات قبلی در هر فعالیت تحقیقی، سبب میشود که محقق بر حیطه موضوع خود اشراف کامل داشته و در تجزیه و تحلیل مسائل مطرح شده از توان علمی بالایی برخوردار باشد. تحقیقات و مطالعات انجام گرفته در حوزه مورد مطالعه بسیار اندک میباشد و فقط در قالب چند پایاننامه و مقاله مطالعاتی درباره رشته کوههای جنوبی و شمالی حوزه صورت گرفته و همچنین نقشههای زمینشناسی به مقیاس 1:100000 و 1:250000 توسط سازمان زمینشناسی تهیه شده است. پژوهش در فرسایش خاک به صورت کمی و معادلات چند عاملی برای اولین بار در سال 1915 wollny اولین تحقیق را انجام داده است. (احمدی 1374)
بعد از این انواع روشهای کمی با در نظر گرفتن پارامترهای متفاوت در رابطه با موضوع فرسایش ارائه شده است اولین گزارش نسبتاً کامل در مورد فرسایش خاک و لزوم حفاظت آب و خاک در ایران در سال 1327 توسط دوان و ریبن[1] کارشناسان FAO به زبان انگلیسی تهیه و منتشر شد این کارشناسان پس از مطالعه خاکهای مختلف ایران و تهیه گزارش، لزوم ایجاد مؤسسهای به منظور حفاظت خاک را پیشنهاد کردند. (رفاهی، 1378) از جمله منابعی که در ارتباط با موضوع تحقیق به رشته تحریر در آمده میتوان به موارد زیر اشاره کرد.
L.J.LANE and Etal (1981)، در مقالهای با عنوان «فرسایش حوزه آبریز و اثرات رسوب حاصل از آن در انتقال آلایندهها» مدلهای برآورد فرسایش و رسوب را بررسی کردهاند. به اعتقاد نامبردگان کاربرد مدل USLE[2] نسبت به مدلهای دیگر نسبتاً آسان بوده و در اکثر حوزههای آبخیز قابل استفاده است. این محققان در کنار مدل مذکور مدل PSIAC را نیز جهت برآورد رسوب توصیه کردهاند.
ثروتی و عسگری (1381) در تحقیقی با عنوان «بررسی کمی و کیفی فرسایش در حوضه آبخیز چیخواب» با استفاده از مدل پسیاک اصلاح شده و بر مبنای واحدهای هیدرولوژی نسبت به برآورد میزان رسوب اقدام کردهاند.
احمدی (1377) در کتاب ژئومورفولوژی کاربردی پس از تشریح مدلهای مختلف تجربی برآورد فرسایش و تولید رسوب با استفاده از مدلهای تجربی EPM و MPSLAC بر مبنای واحدهای ژئومورفولوژی به برآورد رسوب در حوزه آبخیز بابااحمدی (زاگرس جنوبی) پرداخته و به این نتیجه رسیده است که در حوزه مورد مطالعه، نتایج حاصل از برآورد رسوب بوسیله مدل MPSLAC دقیقتر از نتایج EPM است. نامبرده سپس پیشنهاد کرده که انتخاب مدل با توجه به شرایط اقلیمی و جغرافیایی منطقه مورد مطالعه صورت گیرد و بنا به یافته وی دو مدل EPM و MPSLAC برای برآورد رسوب در شرایط طبیعی و محیطی ایران مناسب است.
6ـ1 موقعیت حوزه مورد مطالعه
حوزه آبخیز رودخانه بیرجند در شرق ایران و در استان خراسان جنوبی قرار دارد و شهر بیرجند در مرکز این حوزه قرار گرفته است. این حوزه از نظر موقعیت جغرافیایی بین َ42,ْ58 تا َ45,ْ59 طول شرقی و َ44,ْ32 تا َ8,ْ33 عرض شمالی قرار گرفته است.
این حوزه از شرق به حوزههای سربیشه و در میان شمال به حوزه چاهک و سوسویه جنوب به حوزه مختاران و شمال غرب به حوزه خور محدود میشود.
نقشه (1-1) موقعیت این حوزه را نشان میدهد.
چکیده
عموما رودخانه ها در مناطق مختلف، شکلهای متفاوت به خود می گیرندکه بستگی به شیب وجنس بستر آن مناطق دارد . در نواحی کم شیب و دشتها، رودخانه ها ممکن است به صورت شاخه ای درآیند ویا در سرزمین های آبرفتی که ش یب در آنها کم است، رود خانه های مئاندری پدید آیند .همینطور در مناطق کوهستانی و نیمه کوهستانی با شیب نسبتا زیاد رودخانه ها بصورت شریانی در مىآیند. دراین تحقیق مدلی برای تحلیل دو بعدی جریان در رودخانه های شاخه ای تهیه شده که ضمن ارزیابی دبی درهر شاخه، به بررسی جزئیات تغییرات ترازسطح آب و پروفیل بردارهای افقی سرعت در محل شاخه ها پرداخته است . جهت نیل به این منظور، هندسه رودخانه شاخه ای تعریف و به یک شبکه دو بعدی در پلان تبدیل گردید . پس از آن مدلسازی عددی با کاربرد مدل کامپیوتری cecad-fsf برای هفت حالت مختلف با توزیع دبی های متفاوت در شاخه ها صورت گرفت و نتایج حاصل با نتایج آزمایشگاهی آن مقایسه گردید.تغییرات چندانی بین تراز سطح آب در مدل عددی و مدل فیزیکی ملاحظه نشد و نتیجه این مقایسه خوب و قابل قبول بود . همچنین پروفیل های سرعت در هر تست رسم شده که در مورد نحوه پروفیل بردارهای سرعت در هر کدام جداگانه بحث شده است . تستهای انجام شده، نشان دهنده دقت خوب مدل کامپیوتری استفاده شده برای جریان زیر بحرانی است . در پایان به بیان نتیجه گیری و ارائه پیشنهادات پرداخته شده است.
فهرست مطالب:
چکیده 1
فصل اول - کلیات 2
-1-1 مقدمه 3
-2-1 اهمیت مطالعه جریان آب رودخانه 3
-3-1 روشهای بررسی رودخانه 4
-1-3-1 روابط تحلیلی – تجربی 4
-2-3-1 مدلسازی فیزیکی 5
-3-3-1 مدلسازی عددی و کامپیوتری 5
-4-1 هدف از تحقیق حاضر 6
-5-1 شیوۀ تحقیق 6
-6-1 مروری بر فصول مختلف پایان نامه 7
فصل دوم - جریان آب در رودخانه 8
-1-2 مهندسی رودخانه 9
-2-2 نواحی مختلف رودخانه 11
-3-2 انواع جر یان در رودخانه 12
-4-2 تحقیقات انجام شده قبلی توسط محققین 14
فصل سوم - انواع رودخانه ها و تخمین جریان در آنها 18
-1-3 مقدمه 19
19 (S ) -2-3 انواع مختلف رودخانه ها از نظر شیب طولی متوسط
-1-2-3 رودخانه های کوهستانی 19
-2-2-3 رودخانه های کوهپایه ای 20
-3-2-3 رودخانه های دشتی 20
مدلسازی تقسیم جریان در رودخانه های شاخه ای ز
-4-2-3 رودخانه ها بزرگ و خور ها 20
-3-3 انواع رودخانه از نظر زمین شناسی 21
-4-3 اقسام رودخانه ها از نظر شکل ظاهری 21
-1-4-3 رودخانه مستقیم 22
-2-4-3 رودخانه شریانی 23
-3-4-3 رودخانه مئاندری یا پیچرودی 24
-4-4-3 رودخانه های تداخلی 25
-5-3 انواع رودخانه از نظر آزادی تنظیم 26
-6-3 تغییرات رودخانه ای 27
-1-6-3 تغییر مسیر رودخانه 28
-2-6-3 تغییر فرم رودخانه 28
-3-6-3 مکانیزم تغییرات رودخانه ای 28
-4-6-3 مکانیزم شریانی شدن رودخانه ها 30
فصل چهارم - معادلات حاکم و نرم افزار مدلسازی 32
-1-4 مقدمه 33
-2-4 معادلات حاکم بر جریان آب 33
-1-2-4 معادله پیوستگی 34
-2-2-4 معادله اندازه حرکت 35
-3-4 لزوم مدلسازی عددی جریان 36
-4-4 مدلهای موجود 37
37 SSIIM -1-4-4 مدل
37 MIKE -2-4-4 مدل 3
37 DELFT3D -3-4-4 مدل
38 CECAD -4-4-4 مدل
و مدولهای آن 38 CECAD -5-4 نرم افزار
40 TDH -6-4 فایل اطلاعات مدول
-1-6-4 بخش داده های اصلی 40
مدلسازی تقسیم جریان در رودخانه های شاخه ای ح
-2-6-4 بخش داده های نقشه هندسی 41
-3-6-4 بخش داده های تعریف مرزها 42
-4-6-4 بخش داده های شرایط مرزی 42
-7-4 انواع شرایط مرزی 43
-1-7-4 شرایط مرزی تراز سطح آب 43
-2-7-4 شرط مرزی سرعت 43
-3-7-4 شرط مرزی باز (بدون اطلاعات) 44
فصل پنجم - مدلسازی عددی و آزمایشگاهی 45
-1-5 مقدمه 46
5 2 تست اول 46
5 2 1 نتایج مدل آزمایشگاهی 47
5 2 2 اطلاعات و نتایج مدل عددی 47
5 2 3 مقایسه نتایج 49
5 3 تست دوم 50
5 3 1 نتایج مدل آزما یشگاهی 50
5 3 2 اطلاعات و نتایج مدل عددی 51
5 3 3 مقایسه نتایج 53
5 4 تست سوم 54
5 4 1 نتایج مدل آزمایشگاهی 54
5 4 2 اطلاعات و نتایج مدل عددی 55
5 4 3 مقایسه نتایج 56
5 5 تست چهارم 57
5 5 1 نتایج مدل آزمایشگاهی 57
5 5 2 اطلاعات و نتایج مدل عددی 58
5 5 3 مقایسه نتایج 60
5 6 تست پنجم 61
5 6 1 نتایج مدل آزمایشگاهی 61
مدلسازی تقسیم جریان در رودخانه های شاخه ای ط
5 6 2 اطلاعات و نتایج مدل عددی 62
5 6 3 مقایسه نتایج 63
5 7 تست ششم 64
5 7 1 نتایج مدل آزمایشگاهی 64
5 7 2 اطلاعات و نتایج مدل عددی 65
5 7 3 مقایسه نتایج 67
5 8 تست هفتم 68
5 8 1 نتایج مدل آزمایشگاهی 68
5 8 2 اطلاعات و نتایج مدل عددی 69
5 8 3 مقایسه نتایج 70
فصل ششم - جمع بندی و نتیجه گیری 72
6 1 خلاصه کارهای انجام شده 73
6 2 خلاصه نتایج 73
6 3 پیشنهادات 74
منابع و مراجع و ضمائم 75
فهرست منابع فارسی 76
فهرست منابع غیر فارسی 77
فهرست نام ها 78
ارزیابی پهنه بندی سیل در رودخانه های فصلی و تاثیر سازه های متقاطع بر آن
Appraisal of flood surface damming in seasonal rivers and the effect of cross structures on it
چکیده :
در طول تاریخ همواره سیل ها بخشی از زندگی انسانها بوده اند. سیل یک پدیده طبیعی قابل تکرار می باشد که ممکن است در اثر دخالت های بشر در طبیعت و استفاده ناصحیح از منابع طبیعی نیز ایجاد شود. سیل ها سالیانه خسارت های زیادی را به بار می آورد که در دهه های اخیر میزان این خسارت ها زیاد شده است.
تحقیقات نشان می دهد پهنه بندی سیلاب به عنوان یکی از روش های مدیریتی مواجهه با سیلاب از کاربرد فراوانی برخوردار بوده که امکان ارسال هشدارهای مناسب در مواقع خطر سیل و تسهیل عملیات امداد و نجات را فراهم می کنند. بنابراین امروزه نقشه های پهنه بندی سیل یکی از اطلاعات پایه و مهم در مطالعات طرح های عمرانی در دنیا محسوب می شود. از طرفی دیگر رودخانه ها تحت تاثیر عوامل مختلفی نظیر زمین شناسی، خصوصیات آبرفتی، مشخصات هیدرولوژیک حوزه آبخیز، شرایط هیدرولیکی جریان و نیز نحوه بهره برداری می باشند. که ایجاد سازه های تقاطعی مانند پل در مسیر رودخانه ها موجب تغییر در الگوی جریان، هندسه آبراهه و تغییرات سطح آب و در نتیجه پهنه بندی را تحت الشعاع قرار می دهد. حوزه مورد مطالعه در این تحقیق واقع در استان اصفهان می باشد، رودخانه زاینده رود بزرگترین و مهمترین رودخانه حوضه آبریز باتلاق گاوخونی می باشد که از دامنه های شرقی زاگرس سرچشمه گرفته و در جهت غرب به شرق جریان دارد، شاخه اصلی رودخانه شور از ارتفاعات همگین سرچشمه گرفته و رواناب ارتفاعات تنگ آهن، واوشاتاج احمد را از جنوب و آب کوه عبدالنبی را از شمال زهکشی می نماید و به آب رودخانه زاینده رود می پیوندد. با توجه به ماده ۱ آیین نامه شماره ۴۸۵۵۶/۳۱/۰۰ مورخ ۱۳۷۹/۸/۳ پیشنهادی وزارت نیرو و مصوبه ۱۳۷۹/۸/۱۱ هیأت دولت، بستر آن قسمت از رودخانه، نهر یا مسیل است که در هر محل با توجه به آمار هیدرولوژیک با دوره برگشت ۲۵ ساله به وسیله وزارت نیرو تعیین می شود و حریم آن قسمت از اراضی اطراف رودخانه است که بلافاصله پس از بستر قرار دارد و اعم از اینکه آب دائم یا فصلی داشته باشند، از یک تا بیست متر خواهد بود، لذا تمامی نتایج براساس دبی با دوره بازگشت ۲۵ ساله استخراج شده است.
در این تحقیق با استفاده از داده های هیدرولوژیکی، مقاطع عرضی و بازدید صحرایی و نرم افزارهایHec-Ras و Land Development به بررسی نقش سازه های تقاطعی از جمله پل و کالورت بر عمق و پهنه سیل ها با دوره بازگشت های مختلف برای رودخانه فصلی شور در استان اصفهان پرداخته شده که نتایج قابل قبولی به دست آمده است.
فرمت :pdf
تعداد صفحه :۱۹۰
چکیده:
براساس گزارشات سازمان ملل از کل آب موجود در نقاط مختلف جهان فقط هفت هزارم درصد آن به سادگی در دسترس انسان ها است. این در حالی است که بسیاری از مردم، دنیا را مانند یک کره آب تصور م یکنند، زیرا حدود 70% آن را آب پوشانده است. واقعیت این است که 97/5% از آب های کره زمین شور و فقط 2/5 درصد آن را آب شیرین تشکیل می دهد. همچنین، حدود 70% از این آب شیرین به صورت یخ در ارتفاعات ، قطب ها و گرینلند متمرکز است. قسمت اعظم باقیمانده این آب نیز در قسم تهای عمیق زمین قرار دارد که در حال حاضر استفاده از آنها مقرون به صرفه نمی باشد. با توجه به اطلاعات موجود ، کمتر از یک درصد آب شیرین زمین بصورت چشمه، رودخانه و منابع زیرزمینی با هزینه مناسب قابل دسترس می باشد که تأمین این منابع از طریق فرآیند بارش در سیکل هیدرولوژیکی صورت میگیرد.
رشد روزافزون جمعیت و همچنین پیشرفت تکنولوژی عاملی در کمبود و آلودگی آب در جهان م یباشد و باعث گردیده که حدود یک سوم از جمعیت جهان با نگرانی های حاصل از بحران ک مآبی و آلودگی آن زندگی کنند. این بحران منجر به رکود اقتصادی در بسیاری از مناطق جهان شده است. امروزه گسترش حوز ههای صنعتی و کشاورزی و همچنین رشد روزافزون جمعیت در شهرها، نگهداری و حفاظت از منابع موجود و محدود آب های سطحی و زیرزمینی را الزامی و امری اساسی و اجتناب ناپذیر می نماید. اگر به مسائل فوق، گرم شدن تدریجی هوا در کره زمین که نهایتاً منجر به کمبود بارندگی در نقاط خشک و نیمه خشک می گردد را بیافزائیم، درمی یابیم که ایجاد طرحهای جدید جهت استحصال و نگهداری آب های موجود امری حیاتی و مهم است.
مقدمه
جریان پایدار به شرایط جریانی اشاره دارد که با زمان تغییر نمی کند. جریان های پایدار می توانند همچنین، یکنواخت باشند زمانی که شرایط با فاصله تغییر نم یکند، یا غیر یکنواخت اباشد زمانی که شرایط جریان با فاصله و مکان تغییر می کند. جریان پایدار در رودخانه ها (فصل 1.1). شامل توصیفی از هندسه هیدرولیکی در یک ایستگاه م یشود که با توصیفی از جریان پایدار- یکنواخت و مقاومت در برابر جریان، پی گرفته می شود. جریانات پایدار- غیریکنواخت شامل آنالیزی از معادلات مومنتوم است که با جریان متغیر سریع و جریان متغیر تدریجی دنبال شده است. انتقال رسوب در رودخانه ها شامل توصیف ساد های برای انتقال رسوب در جریان پایدار- یکنواخت، به همراه محاسبات آبرفت گذاری و فرسایش در دسترس یهای رودخانه می باشد.
1-1- جریان پایدار رودخانه
شبکه های زهکشی توسط ژئومورفولوژسی تها (کسانی که شکل و ساختار زمین را مطالعه می کنند) و توپولوژسیت ها (مکان شناس ها) مورد مطالعه قرار گرفته بودند. عموماً توپولوژسیت از نقطه نظر رتب هبندی و مرتبه ریاضیاتی در میان sub watershed ها (زیر مناطقی که آب رودخانه را تقسیم م یکنند) به تحقیق پرداخته و هیچ مراجعه مشخصی به هویت های فیزیکی ندارند. نتایج چندین سال از مطالعات تجربی روی «امکان فرسایش ناشی از بارندگی» در دانشگاه Colorado، توسط schumm و همکاران (1987) مورد تلاش واقع شد تا مورفولوژی حوضه و با رسوب را بهم مرتبط سازد. اگر چه بدلیل نوسانات آب و هوایی و تغییرات بهره وری از زمین، تغییر پذیری قابل ملاحظه ای برای بار رسوب فرض شده است، اما آزمایشات نشان می دهند که بار رسوب تحت شرایط بارندگی پایدار شدیداً متغیر است. پاسخ مبهم و پیچیده ارزیابی شبکه کانال، به نظر م یرسد با کاهش نمایی در بار رسوب ، با پیشروی شبکه کانال، قابل توصیف باشد.
رودخانه ها، پست ترین نقاط را در طول پروفیل های توپوگرافی watershed دنبال می کنند. با استثناهای بسیار زیاد در مناطق خشک، پایین ترین نقطه یک watershed در خروجی رودخانه قرار گرفته است. یک نقشه watershed معمولاً ناحیه هیدروگرافی، شبکه زهکشی همراه با دریاچه ها، مخازن و شاید همچنین، ایستگا ههای اندازه گیری، استان ها، ایالات، و / یا کشورها را نشان می دهد. شبکه زهکشی یک watershed، بر افزایش غیر پیوسته سطح زهکشی و دبی در محل تلاقی رودخانه، اشاره دارد. بجز برای تسخیر رودخانه و تغییرات
مصنوعی همچون انحراف مسیرهای آب کوهستان، شبکه زهکشی کانا لهای طبیعی به طور مشخصی، با زمان تغییر نمی کنند.
و ...