پتانسیل انتقال و تأمین کننده

1- تخریب پلها و سازه های کنار رودخانه.
2- عمیق تر شدن بستر کانالها.
3- کاهش پتانسیل انتقال رسوب در پائین دست.
4- پر شدن کانالهای آبرسانی و کاهش عمق رودخانه ها.
5- رسوب گذاری در مخازن پشت سد و کاهش ظرفیت مخزن و… .
6- انتقال آلودگیها.
2-8- اهمیت تعیین بار رسوبی رودخانهها
رسوب حمل شده توسط جریان آب عامل مهمی در شکل گیری ساختار هندسی و خصوصیات ریخت شناسی رودخانهها تلقی میشود. هرگونه کاهش و یا افزایش بار رسوبی رودخانه پیامدهای مختلفی از جمله وقوع پدیده کفکنی و یا ترازافزایی ، تغییر دانه بندی مصالح و شکل مسطحه و نیمرخ طولی آنرا در پی دارد (Culberston, 1967). به علاوه استفاده از منابع آب رودخانهها مستلزم احداث سازه های کنترل جریان نظیر سد، بند، کانال های انتقال و نظایر آن میباشد که طراحی و بهرهبرداری از آنها آگاهی از میزان رسوب حمل شده را اجتناب ناپذیر می نماید. در بسیاری از اقدامات مهندسی رودخانه نیز توجه به کمیت رسوب از اهمیت ویژهای برخوردار است (راهنمای مطالعات فرسایش و رسوب در ساماندهی رودخانه ها، 1386). Shen در خصوص اهمیت و جایگاه تعیین بار رسوبی تاکید می نماید که با وجود نارساییهای موجود در شناخت فرآیند انتقال رسوب هرکار مهندسی آب الزاما باید با محاسبه بار رسوبی رودخانه همراه باشد . این ارزیابی شرایط قبل و بعداز اقدامات مهندسی را شامل می شود (Chow, 1964). چنین ارزیابی هایی اندازهگیری میدانی و ثبت دادههای رسوب را الزامآور مینماید.
2-9- شکل های مختلف انتقال رسوب در رودخانه ها
مواد رسوبی در رودخانهها عموما به دو صورت بار بستر و بار معلق جابجا میشود. عواملی نظیر خصوصیت دانه بندی، چگالی دانهها، دمای آب، هیدرولیک جریان و مشخصههای هندسی رودخانه در نحوه انتقال مواد رسوبی تأثیرگذار میباشند. بارکل مجموع باربستر و بار معلق است که به عنوان آورد رسوبی رودخانه قلمداد می شود. بار شسته مواد رسوبی ریزدانه است که در اثر بارندگی از سطح خاک حوزه آبخیز فرسایش یافته و وارد شبکه آبراههها میشود. در خصوص بار معلق بستری نیز بخشی از دانههای رسوب موجود در بستر به حالت معلق در آمده و همراه جریان آب حمل میشود. مجموع باربستر و بار معلق بستری به عنوان بارمواد بستر بوده و معرف مواد رسوبی برخاسته از بستر رودخانه میباشد (راهنمای مطالعات فرسایش و رسوب در ساماندهی رودخانه ها، 1386).
باربستر و بار معلق بستری همواره در تعامل با یکدیگر بوده و چنانچه در بازهای از رودخانه تنشهای هیدرولیکی افزایش یابد (به علت کاهش مقطع جریان و یا افزایش شیب بستر) بخشی از باربستر به حالت معلق در آمده و میزان بار معلق بستری افزایش مییابد. در صورت کاهش تنش هیدرولیکی (به علت کاهش بده جریان، افزایش مقطع و یا کاهش شیب رودخانه) بخشی از بار معلق ترسیب گردیده و به صورت باربستر جابجا میشود. دراین قسمت جزئیات بیشتری از شکلهای مختلف انتقال رسوب (مواد مختلفی را که با آب حمل میشوند میتوان به سه گروه، شامل بار انحلالی ، بار معلق و بارکف (بار بستر ) تقسیم کرد) به اختصار تشریح میشود.
2-9-1- بار انحلالی:
مواد انحلالی متعددی در آب وجود دارد که بعضی از آنها غیر طبیعی بوده و ناشی از ورود فاضلابهای شهری و یا سموم و کودهای کشاورزی می باشند. مطالعه این مواد مانند نیتراتها ونیتریتها میتوانند سیکل مواد از نظر اکولوژی آب و یا وضعیت آلودگی آبها را مشخص سازد. هم چنین در ژئوشیمی آبها و فرسایش های انحلالی، بررسی این مواد جزو ضرورات یک مطالعه است. دربعضی از مناطق، ممکن است وزن مواد حمل شده به صورت انحلال حتی بیشتر از وزن موادی باشد که به صورت معلق حمل می گردند. منابع تأمین کننده این مواد به طور عمده شامل تخریب شیمیایی و انحلال بعضی از کانیهای سنگ ها ،بارندگیها ، چشمههای معدنی، مواد اتمسفری و آلودگیهای صنعتی، شهری و کشاورزی میباشند. جمع کل مواد محلول در آب (T.D.S) را میتوان از طریق برداشت حجم معینی از نمونه آب و توزین باقیمانده املاح پس از تبخیر، بر حسب میلیگرم در لیتر محاسبه کرد .از آنجا که مواد انحلالی ، تقریباً دارای غلظت یکسانی در نقاط مختلف مقطع رودخانه می باشند لذا بر داشت یک نمونه از این مقطع و در دبی های مختلف کافی به نظر میرسد . البته می توان اشاره کرد که چون این مواد دارای غلظت کمی در اغلب رود خانه هستند در اکثر موارد از محاسبه آنها چشم پوشی میشود و فقط بار کف را اندازهگیری میکنند لازم به ذکراست که در سازندهایی که مواد محلول زیادی به جریانهای سطحی تحمیل میکنند اندازهگیری و محاسبه بار انحلالی لازم میباشد چون حجم قابل توجهی را شامل میشود (راهنمای مطالعات فرسایش و رسوب در ساماندهی رودخانه ها، 1386).
2-9-2 – بارکف:
این مواد شامل ذرات رسوبی نسبتاً درشت که در امتداد کف رودخانه به حالت لغزش ، غلتیدن و یا جهش حرکت میکنند میباشند. نوع حرکت بستگی به اندازه ذره، شکل ذره، وزن مخصوص و نیز دبی و سرعت جریان آن دارد .تعریفی که از بار کف شده است به خوبی نشان میدهد که اندازهگیری آن به سادگی مواد معلق نیست (مهدوی،1388).
2-9-3- بار معلق:
بار معلق شامل ذرات کوچک کلوئیدها ، رس و لای (سیلت) و گاهی ماسه نرم میباشد . میزان انتقال ذرات رسوبی توسط جریان آب بستگی به اندازه ، شکل ، وزن مخصوص ذرات و نیروهای اعمال شده توسط جریان آب دارد . غلظت مواد معلق راگل آلودگی نامیده که اغلب به میلیگرم یا گرم بر لیتر نشان داده میشود . بخش مهمی از بار رسوبی حمل شده توسط رودخانهها به بار معلق اختصاص دارد. از جمله عوامل موثر در معلق شدن دانهها یرسوب پدیده تلاطم است که در نتیجه آن دانههای رسوب از بستر جدا شده و ضمن اختلاط با آب همراه جریان منتقل میشود (برنامهریزی آزمایشهای رسوب، 1380). معیارهای مختلفی توسط محققین برای معلق شدن دانههای رسوب ارائه شده است که بیش تر آنها نسبت سرعت(V* ) به سرعت سقوط دانهها(w0) را مبنایی برای معلق شدن قرار داده اند.
جدول (2-1) معیار معلق شدن دانههای رسوب در رودخانهها بر اساس نظریه محققین مختلف (بهادری، 1379).
نام محقق
معیر معلق شدن دانههای رسوب
ملاحظات
باگنولد-1996(Bagnold)
V*/W0>1

وان راین-1984( Van Rijn)