بررسی تغییرات غلظت رسوب معلق در سیلاب‌های فصلی ناشی از باران و ذوب برف

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تربیت مدرس

2 دانشیار، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد اهواز

3 دانشیار، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تربیت مدرس

4 استاد، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران

5 استادیار، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تربیت مدرس

چکیده

غلظت رسوب در رودخانه­‌ها و به­‌ویژه در رودخانه­‌های فصلی متاثر از جریان ناشی از تغییرات باران و یا ذوب برف در مواقع سیلابی است. با توجه به این‌که آب­گیری و همچنین، عمر مفید مخازن سدهای احداث شده بر روی رودخانه­‌های فصلی به‌شدت وابسته به جریان­‌های سیلابی است، بررسی این موضوع، مهم و ضروری به‌نظر می­رسد. در پژوهش حاضر، تغییرات میزان غلظت رسوب معلق در سیلاب­ها و همچنین، رواناب ناشی از ذوب برف در فصل بهار در رودخانه آبشینه در حوضه سد اکباتان همدان مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور، در طول دوره پیش­بینی شده برای انجام این پژوهش، تعداد سه واقعه رگباری در فصل پاییز، دو واقعه رگباری در فصل بهار و پنج واقعه ذوب برف انتخاب و مورد بررسی و مقایسه قرار گرفت. تعداد کل نمونه­های برداشت شده برای اندازه­گیری بار معلق 226 عدد است که تجزیه و تحلیل آن‌ها نشان از تغییرپذیری بار رسوب معلق در این حوضه دارد. ترسیم منحنی­های سنجه رسوب برای داده‌­ها در پایه­های زمانی مختلف روندهای متفاوتی را نشان می­دهند. مقدار ضریب هم‌بستگی برای هر دو وقایع رگباری و ذوب برف به‌طور جزء به‌ترتیب 0.79 و 0.50 و برای کل داده‌های سال 0.79 است. همچنین، بررسی مقادیر ضریب و توان منحنی‌های سنجه بیانگر عدم تفاوت در فرسایش­پذیری حوضه در دو فصل بررسی شده از سال است. تفکیک دو بخش بالارونده و پایین‌رونده هیدروگراف و بررسی اثر دبی آن­ها باعث بهبود روابط برازش شده بر منحنی سنجه رسوب شد. همچنین، الگوهای روابط بین دبی و غلظت رسوب به شکل حلقه­های ساعت­گرد و پادساعت­گرد و الگویی مرکب از این دو نشان از توزیع منبع رسوب در سراسر حوزه آبخیز است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Seasonal variations of suspended sediment concentration in rain and snow melting floods

نویسندگان [English]

  • Soheyla Aghabeigi 1
  • Abdol Rasoul Telvari 2
  • Sayed Khalagh Mirnia 3
  • Sadat Feiznia 4
  • Mehdi Vafakhah 5
1 PhD Student, Faculty of Natural Resources, Tarbiat Modares University, Iran
2 Associate Professor, Department of Civil Engineering, Ahvaz Unit, Islamic Azad University, Iran,
3 Associate Professor, Faculty of Natural Resources, Tarbiat Modares University, Iran,
4 Professor, Faculty of Natural Resources, University of Tehran, Iran,
5 Assistant Professor, Faculty of Natural Resources, Tarbiat Modares University, Iran
چکیده [English]

Sediment concentration in rivers, especially in seasonal ones, is affected by flood situation due to changes of rainfall or snowmelt events. Due to the importance of flooding flows in inundation and the useful age of reservoirs built on seasonal rivers, the study and assessment of this issue seems to be essential. In the present research, suspended sediment concentration variation in spring and autumn floods and runoff from snowmelt in spring, have been studied for Abshine River in Ekbatan Dam Watershed. Over the forecast period, three storms in autumn, two storms in spring and five snow melt events were selected and compared. Analyzing 226 suspended load samples showed its variability in the area. Sediment rating curves in different base times showed different trends. The correlation coefficient (r) were 0.79 and 0.50 for storms and snowmelts and 0.81 for all data, respectively. Also, coefficient and power value analysis of sediment rating curve, presented the same erodibility for hill slope in both seasons (spring and autumn). Separating falling and rising limbs of flow hydrograph and assessing their effect on discharge explains a better Q-sediment concentration relationship. The hysteretic shape of discharge and sediment concentration had clockwise and anticlockwise form and compound pattern of both forms that reflected the distribution of probable sediment sources throughout the catchment.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Ekbatan Dam Watershed
  • sediment rating curve
  • Seasonal river
  • Storm
  • suspended load