بررسی شواهد ژئومورفیک سیلاب درّه رودخانة سیروان به منظور برآورد حداکثر دبی در دوره های بازگشت مختلف

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استاد گروه ژئومورفولوژی، دانشگاه تبریز، ایران

2 دانشیار گروه ژئومورفولوژی، دانشگاه تبریز، ایران

3 دانشجوی دکتری ژئومورفولوژی، دانشگاه تبریز، ایران

چکیده

استفاده از مطالعات ژئومورفولوژی، باتوجّه به پیشرفت‌های اخیر در هیدرولوژی دیرینه سیلاب، به عنوان مکمّلی برای نگرش‌های هیدرولوژی متداول مورد نیاز است. رودخانة سیروان به عنوان یکی از شاخص‌ترین رودخانه‌های واقع در غرب کشور، سیلاب‌های زیادی در طول سال داردو با توجّه به شواهد ژئومورفولوژیک موجود در مسیر جریان رودخانه، سیلاب‌های بزرگ‌تری نیز در گذشته داشته است. هدف این پژوهش، برآورد حداکثر دبی در دوره‌های مختلف 2 تا 1000 ساله، بر اساس شواهد ژئومورفولوژیک موجود در مسیر رودخانه هست. با شناسایی شواهد سیلاب‌های دیرینه در 17 مقطع از درّه رودخانه، به صورت سایت‌های مجزا نقشه‌برداری شد و نقشه با مقیاس 1:1000 تهیه گردید تا بر اساس آن بالاترین سطح تراز آب تعین شود. از نرم‌افزار LAND، HEC-RAS و GIS جهت بازسازی چینه‌ها، ترسیم نقشه‌هاوتحلیل‌های هیدرولیکی بهره گرفته شد. نتایج نشان داد که حداکثر دبی سیلابی برای دورة 2 ساله،66/103 و برای دورة 1000 ساله 78/4785 مترمکعب بر ثانیه و تراز آب در دورة 2 ساله، 42/868 متر و برای دورة 1000 ساله 91/885 مترو تراز آب در حالت بحرانی برای دورة بازگشت 2 ساله،28/866 متر و برای دورة 1000 ساله 35/874 به دست آمد. حداکثر دبی لحظه‌ای رودخانه در سال‌های 1347 و 1352 با دبی 89/137 مترمکعب در ثانیه نشان داد که وقوع سیلاب‌های بزرگ دور از انتظار نیست. با استفاده از شاخص دیرینه تراز PSI، می‌توان سیلاب‌های بزرگ (حداکثر دبی) را در کانال رودخانه از طریق نرم­افزار HEC-RASو HEC-GEORAS برآورد و تشریح نمود. بهره‌گیری از شواهد ژئومورفولوژیک سیل، داده‌های بیشتری را برای داده‌های سیستماتیک در حوضةرودخانه‌های بدون ایستگاه‌های هیدرومتری فراهم کرده است و در نتیجه منجر به برنامه‌ریزی دقیق‌تر در طرّاحی سازه‌ها و پهنه‌های خطر سیلاب در حاشیة رودخانه می‌شود.

کلیدواژه‌ها


اسماعیلی، رضا؛ حسین­زاده، محمد مهدی؛ متولی، صدرالدین (1390) تکنیک­های میدانی در ژئومورفولوژی رودخانه‌ای، چاپ اوّل، انتشارات لاهوتی، تهران.

بهرامی، جمیل؛ وریا تباکف، محمد؛ کاویانپور، محمدرضا؛ حسام شریعتی، وریا (1385) تهیة هیدروگراف واحد مصنوعی حوضة آبریز سیروان، هفتمین سمینار بین­المللی مهندسی رودخانه، اهواز، دانشگاه شهید چمران، صص. 8-1.

جهادی طرقی، مهناز؛ حسین­زاده، سیّدرضا (1390) واکنش سیستم­های رودخانه­ای به وقایع سیلابی بزرگ (نمونة موردی رودخانه مادرسو)، پژوهش‌های فرسایش محیطی، 1 (4)، صص. 86-69.

جهادی طرقی، مهناز؛ حسین­زاده، سید رضا ( 1392)هیدرولوژی پالئوسیلاب، رویکرد ژئومورفولوژی مدرن در ارزیابی مخاطرة سیلاب، جغرافیا و مخاطرات محیطی، 2 (8)، صص. 165-133.

حسین­زاده، رضا؛ جهادی طرقی، مهناز ( 1385)تجزیه و تحلیل مورفولوژیک سیلاب‌های کاتاستروفیک رودخانة مادرسو (جنگل گلستان)،مجلّة جغرافیا و توسعةناحیه‌ای، 4 (7)، صص. 115-90.

حسین­زاده، رضا؛ جهادی طرقی، مهناز (1391) هیدرولوژی سیلاب‌های قدیمی با استفاده از رسوبات آب راکد (مطالعة موردی: رودخانة درونگر خراسان)، پژوهش‌های ژئومورفولوژی کمّی، 1 (1)، صص. 104-83.

درخشان، شهرام؛ غلامی، وحید؛ تقوی سلیمی، ادریس (1389) شبیه‌سازی رفتار هیدرولیکی رودخانه‌های گوهر رود و سیاه­رود با استفاده از سیستم اطّلاعات جغرافیایی و مدل هیدرولیکی HEC-RAS، نشریةتحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی،16(19)، صص. 78-66.

رضایی­مقدم، محمد حسین؛ اسماعیلی، رضا (1384) بررسی اثرات ژئومورفیکی حوضة رئیس کلا: البرز شمالی،فصلنامة مدرس علوم انسانی، دانشگاه تربیت مدرس، 9 (4)، صص. 17-1.

روشان، حسین؛ وهاب‌زاده، قربان؛ سلیمانی، فرهاد (1392) شبیه‌سازی رفتار رودخانه‌ها با استفاده از مدل HEC-RAS(مطالعة موردی: رودخانة بشار استان کهکیلویه و بویراحمد)، پژوهش‌نامة مدیریت حوضة آبخیز، 4 (7)، صص. 82-71.

مهندسین مشاور یکم (1391) مطالعات تعیین حد بستر، حریم و ساماندهی رودخانه‌های استان کردستان، گزارش مطالعات تخصّصی هیدرولیک، رسوب و ریخت‌شناسی رودخانه‌ها، بخش اوّل.

Baker, V. R. (1987) Paleo Flood Hydrology and Extraordinary Flood Events, Journal of Hydrology, 96, pp. 79-99.

Baker, V. R., Robert H. Vebb, P. Kyle House. (2002) the scientific and societal value of Paleo flood Hydrology, 5, pp. 1-19.

Bardsly, W.E. (1988) Using Historical Data in Nonparametric Flood Estimation, Journal of Hydrology, 108, pp 249-255.

Benito,V.R., Thorndycraft, G.M., Rico, A.Sopena, Y.Sanchez-Moya, A.Casas. (2005)Along-Term Flood Discharge Record Derived from Slack Water Flood Deposits of the Liobregat River, NE Spain, Journal of geology, 313, pp. 16-31.

Benito, G., Sanchez-Moya, Y., Soena, A. (2003) Sedimentology of High-Stage Flood Deposits of the Tagus River, central Spain, Sedimentology, 157,pp. 107–132.

Bretz, j.H. (1923) The Channeled Scabland of the Columbia Plateau, Journal of geology, 31, pp.617-649.

Bretz, j.H. (1929) Valleyed Posits Immediately East of Channeled Scabland of Washington, Journal of geology, 36,pp 393-427.

Chivew, Y. M. (1999) Time Scale for Local Scour at Bridge Piers, Journal of hydraulic Engineering, ASCE, 125 (1),pp. 59-65.

Fernandez-Lavado, C., Frdada ,G., Marques, M.A. (2007) Geomorphological Method in the Elaboration of Hazard Maps for Flash-Flood Sin the Municipality of Jucuarán(El Salvador), Natural Hazards Earth Syst. Sci., 7, pp. 445-465.

Enzel, Y., Lisa, L., E,JaneMaetinez-Goyttre,R.,GwinnV. (1994) Paleoflood and DAM-Failure Flood on the Virgin River, Ata and Arizona, Journal of Hydrology, 153,pp. 291-315.

Fenske J. (2003) Application of Paleo Hydrology to Corps Flood Frequency Analysis 28pp.

Gottesfeld, A.S. (1996) British Columbia Flood scars: maximum flood –stage indicators, Geomorphology, 14, pp. 319-325.

Gregory S. (2002)Caves and potential Use in Paleo flood studies, Wiley Pub. 5, pp. 329-343.

Hosking,J. R. M., Wallis, J.R . (1986) Paleo Flood Hydrology and Flood Frequency Analysis, Water Resources Reserch, 22, pp. 543-550.

Kochel, R.C. Baker, V.R. (1982) Paleo Flood Hydrology ScienceNew Series, 215, pp. 353-361.

Lim, S. Y. (2001) Parametric Study of Riprap Failure Around Bridge,Journal of Hydraulic Research, 39(1), pp. 61-72.

Luo,P., Takara,K., He,B., Duan,W., Nover,D., Tsugihiro,W., Nakagami, K. (2014) Assessment of Paleo-Hydrology and Paleo-Inundation Conditions: the Process, Procedia Environmental Sciences, 20, pp. 747-752.

Robert D.J. (1990) Paleoheydrologic Techniques Used to Define the Spatial Occurrence of Floods, Geomorphology, 3, pp. 181-195.

Robert, H., Robert, D., J. (2002) One-Dimensional Stemayion Techniques for Discharges of Paloofloods and Historical Floods, Geomorphology, 5, pp. 111-125.

Schraml, K., Kogeling, B., Scheidel,Ch. (2013) Estimation of Debris Flood Magnitudes Based on Dendrogeomorphic Data and Semi Empirical Relationships, Geomorphology,10(6), pp.1-7.

Stofel, M., Bollschweiler, M. (2008) Tree-Ring Analysis in Natural Hazards Research- an Overview, hazards earth system, 8, pp.187-202.

Sumeghy, B., Kiss, T. (2012) Morphological and Hydrological Characteristics of Paleo Channels on the Alluvial Fan of the Maros River Hungary, Journal of environmental Geography, 5, pp.11-19.

Webb,R. H., Bliney,J. B., Hyndam,D.W. (2002) Paleo Flood Hydrology on the Paryia River Southern Utah and Northern Arizona, Usa,Ancient floods modern hazards, 5, pp. 295-310.