بررسی پدیده فرسایش آبی(مرحله برداشت رسوب) در دامنه های مرکب

از مسائل مهم در بحث حوضه های آبخیز، کنترل و جمع آوری سیلابهای واقع در این حوضه ها جهت کاهش هزینه های ناشی از خسارات سیلاب و همچنین استفاده بهینه از آنها می باشد و دیگری تخمین میزان فرسایش و کنترل و مدیریت در آنها می باشد. فرسایش خاک علاوه بر از بین بردن خاک زراعی در بالا دست موجب وقوع سیلاب های مخرب در پایین دست شده و همچنین رسوب همراه با جریان های سطحی باعث کم شدن ظرفیت مخازن سدها و بندها شده و تغییرات مرفولوژی شدیدی در رودخانه ها و نهرها ایجاد می کند. یکی از دغدغه های همیشگی متخصصین در مباحث علمی، امکان پیش بینی کمیتی دلخواه که متاثر از پارامترهای مختلف قابل اندازه گیری و دردسترس است، می باشد. در بحث فرسایش و تولید رسوب در دامنه ها، کمیت دلخواه، میزان دبی رسوب در پایین دست و تغییرات آن در طول دامنه و پارامترهای معلوم, همان عوامل موثر در پیدایش فرسایش مانند عوامل اقلیمی، خصوصیات خاک، توپوگرافی دامنه و غیره می باشند. هدف اساسی این پژوهش بررسی اثر هندسه دامنه ها در پارامترهای پاسخ دامنه به عوامل هیدرولوژیکی و در نهایت تخمین تغییرات اجزائ فرسایش می باشد. در این تحقیق با در نظر گرفتن هندسه سه بعدی دامنه های مرکب که شامل شکل پلان دامنه (همگرا، واگرا و موازی) و انحناء پروفیل دامنه (مقعر، محدب و صاف) می باشد، مدل مجزا جهت ارتباط پارامترهای دینامیک جریان با رسوب بکار گرفته شده است. مدل پایه فیزیکی بر اساس مدل رواناب ناشی از بارش مدلسازی رواناب سطحی استفاده شده است. برای رسوب نیز از معادله پیوستگی رسوب در جریان یک بعدی کمک گرفته شده است. نتایج حاصل از تحقیق نشان می دهند که غلظت رسوب در طول دامنه متاثر از انحنائ طولی می باشد به طوریکه دامنه های محدب، مقعر و صاف با شکل پلان های مختلف، سه شکل خاص از منحنی غلظت رسوب نسبت به طول دامنه را تشکیل می دهند و همچنین غلظت رسوب خروجی در دامنه های محدب بسیار بیشتر از سایر دامنه ها می باشند. در دامنه های مقعر غلظت رسوب در نقطه ای در طول دامنه به حداکثر خود می رسد و سپس کاهش می یابد. نتایج مدل ریاضی همچنین نشان می دهند که تغییرات شیب و بارش هیچ گونه تغییری در شکل منحنی های غلظت رسوب نسبت به طول دامنه، دبی خروجی رسوب نسبت به زمان و شدت برداشت یا گذاشت رسوب در طول دامنه ایجاد نمی کنند و اثر تغییرات شیب و شدت بارش، به صورت افزایش و یا کاهش مقادیر اجزاء فوق الذکر نمایان می شود.