رسوب حمل شده توسط جریان آب عامل مهمی در شکل گیری ساختار هندسی و خصوصیات ریخت شناسی رودخانه­ها تلقی می­ شود. هرگونه کاهش و یا افزایش بار رسوبی رودخانه پیامدهای مختلفی از جمله وقوع پدیده کف­کنی^[۲] و یا ترازافزایی^[۳] ، تغییر دانه­ بندی مصالح و شکل مسطحه^[۴] و نیمرخ طولی^[۵] 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، ۱۳۸۶). Shen ^[۶] در خصوص اهمیت و جایگاه تعیین بار رسوبی تاکید می نماید که با وجود نارسایی­های موجود در شناخت فرایند 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 اندازه ­گیری میدانی و ثبت داده ­های رسوب را الزام­آور می­نماید.

۲-۹- شکل های مختلف انتقال رسوب در رودخانه ها

مواد رسوبی در رودخانه­ها عموما به دو صورت بار بستر و بار معلق جابجا می­ شود. 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 آبراهه­ ها می­ شود. در خصوص بار معلق بستری نیز بخشی از دانه­ های رسوب موجود در بستر به حالت معلق در آمده و همراه جریان آب حمل می­ شود. مجموع باربستر و بار معلق بستری به عنوان بارمواد بستر^[۷] بوده و معرف مواد رسوبی برخاسته از بستر رودخانه می­باشد (راهنمای مطالعات فرسایش و رسوب در ساماندهی رودخانه ها، ۱۳۸۶).
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 می­ شود. 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 می­ شود.

۲-۹-۱- بار انحلالی^[۸]:

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 می­ شود و فقط بار کف را اندازه ­گیری می­ کنند لازم به ذکراست که در سازند­هایی که مواد محلول زیادی به جریان­های سطحی تحمیل می­ کنند اندازه ­گیری و محاسبه بار انحلالی لازم می­باشد چون حجم قابل توجهی را شامل می­ شود (راهنمای مطالعات فرسایش و رسوب در ساماندهی رودخانه ها، ۱۳۸۶).

۲-۹-۲ - بارکف^[۹]:

این مواد شامل ذرات رسوبی نسبتاً درشت که در امتداد کف رودخانه به حالت لغزش ، غلتیدن و یا جهش حرکت می­ کنند 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 اندازه ­گیری آن به سادگی مواد معلق نیست (مهدوی،۱۳۸۸).

۲-۹-۳- بار معلق^[۱۰]:

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 می­ شود . 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 دانه­ های رسوب از بستر جدا شده و ضمن اختلاط با آب همراه جریان منتقل می­ شود (برنامه­ ریزی آزمایش­های رسوب، ۱۳۸۰). معیارهای مختلفی توسط محققین برای معلق شدن دانه­ های رسوب ارائه شده است که بیش تر آن­ها نسبت سرعت(V* ) به سرعت سقوط دانه­ها(w₀) را مبنایی برای معلق شدن قرار داده اند.
(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت nefo.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

جدول (۲-۱) معیار معلق شدن دانه­ های رسوب در رودخانه­ها بر اساس نظریه محققین مختلف (بهادری، ۱۳۷۹).