تحلیل و پیش بینی رسوبات بار بستر و معلق رودخانه ها با استفاده از تئوری توان رودخانه(مطالعه موردی : بازه ای از رودخانه آجی چای)

مطالعه فرسایش و رسوب در رودخانه ها بسیار حائز اهمیت می باشد، چرا که فرسایش می تواند موجب تخریب کناره های رودخانه شده و ریسک طغیان سیلاب را در طول رودخانه افزایش بدهد، که تخریب اراضی کشاورزی و آبادی ها و سر خوردن زمین را به دنبال خواهد داشت و برخی اوقات توأم با تلفات انسانی و مالی خواهد بود. از طرف دیگر رسوب گذاری در بستر رودخانه با ایجاد جزایر کوچک علاوه بر افزایش ریسک طغیان، موجب تغییر مسیر رودخانه نیز خواهد شد. از دیگر اثرات سوءِپدیده ی رسوب گذاری، پر شدن مخازن سدها از رسوبات می باشد که با کاهش عمر مفید سد و کاهش حجم مفید، خسارت هنگفتی را تحمیل خواهد نمود. روش های زیادی برای مطالعه رسوب مورد استفاده قرار می گیرد که یکی از این روش ها استفاده از توان رود می باشد. از آنجایی که حمل مواد رسوبی توسط رودخانه با انرژی آب، رابطه مستقیمی دارد، استفاده از توان رود که یکی از روش های بیان مقدار انرژی آب می باشد، می تواند برای محاسبه ی دقیق مقدار رسوب موثر باشد. تغییرات انرژی در طول مسیر رود و همچنین در طول زمان به عوامل مختلفی از جمله سرعت آب، دانه بندی بستر و شیب خط انرژی بستگی دارد که همه ی این عوامل در رابطه ی توان رود با رسوب وجود دارند. در تحقیق حاضر برای محاسبه ی دبی رسوب با استفاده از توان رود، از آمار ایستگاه ونیار واقع بر روی رودخانه ی آجی چای در استان آذر بایجان شرقی استفاده شده است. از آن جایی که مقدار دبی جریان در مقاطع پایین دست ونیار، اندازه گیری نشده اند، با استفاده از روش ماسکینگام-کونژ، هیدروگراف های سیل ایستگاه ونیار روندیابی شده و مقدار دبی های هیدروگراف های مقاطع پایین دست محاسبه شده اند. سپس معادله ی دبی رسوب و توان رود ارائه شده توسط بگنولد، برای مقاطع دیگر برازش داده شد و یک رابطه ی کلی که حاوی تغییرات مکانی پارامترهای معادله ی بگنولد بود، برای این بازه از رودخانه ارائه شد. رابطه ی تعمیم یافته بگنولد با وجود ارائه ی نتایج خوب در مقاطع موجود، در پیچ و خم های رودخانه به نتیجه مناسبی برای دبی رسوب منجر نشد، لذا با افزودن عمق بحرانی به این رابطه، رابطه ی جدیدی حاصل شد که قادر بود در پیچ و خم ها نتایج مناسبی برای رسوب ارائه بدهد. حساسیت توان بحرانی رود نسبت به دبی جریان و قطر متوسط ذرات رسوبی سنجیده شد و ملاحظه گردید که توان بحرانی به اندازه ی ذرات حساسیت بیشتری دارد تا دبی جریان.