بررسی و اولویت‌بندی عوامل موثر بر تغییرات مرفولوژیک بخشی از آبراه حوضه کشف رود

مقدمه و هدف: سیستم های رودخانه ای در طول زمان دچار تغییر و تحولات جدی می شوند. این تغییرات بسته به شرایط حاکم بر رودخانه از منطقه ای به منطقه دیگر متفاوت است. پیش بینی روند تغییرات رودخانه و ارائه طرح های مهندسی منوط به شناخت رفتار رودخانه و بررسی تغییرات در گذشته است. تحقیق حاضر با هدف بررسی عوامل موثر (هیدرولیکی، خصوصیات خاک کناره‌ها، پوشش گیاهی، الگوی رودخانه ای) در ناپایداری و فرسایش کناری رودخانه کشف رود در استان خراسان رضوی انجام گرفته است. مواد و روش ها: جهت بررسی بهتر تاثیر عوامل مختلف، مسیر رودخانه به 14 مقطع مطالعاتی تقسیم گردید و پارامترهای هندسی موردنیاز اندازه گیری شد. مدل هیدرولیکی hecras از طریق الحاقیه hecgeo ras جهت بررسی خصوصیات جریان در مقاطع مختلف رودخانه کشف رود مورد استفاده قرار گرفت. سپس تجزیه‌وتحلیل نتایج خروجی از مدل، برای دبی با دوره بازگشت های مختلف انجام پذیرفت. همچنین نمونه های خاک از کناره رودخانه برداشت‌شده و جهت دانه بندی و دیگر مطالعات به آزمایشگاه منتقل شد. دیگر عوامل همچون نوع و تراکم پوشش گیاهی، خصوصیات هندسی کانال رودخانه، میزان فرسایش و نیز تاثیر عوامل انسانی بر تغییرات رودخانه در هنگام بازدید بررسی شد. یافته ها: نتایج تحلیل های مورفولوژی رودخانه نشان داد که ضریب سینوسیتی (mc) برای اغلب پیچان رودهای مورد بررسی در این تحقیق، کوچک‌تر از 1/99 می‌باشد که بر اساس رابطه ولمن و شیوم برخی از بازه‌ها در گروه رودخانه‌های مستقیم و برخی دیگر در گروه رودخانه های با پیچ و قوس های ملایم قرار گرفت. خصوصیات هیدرولیکی جریان مانند سرعت جریان، عدد فرود و غیره هرچند از بازه‌ای به باز دیگر تغییر کرده ولی در تحقیق حاضر تاثیر چندانی در فرسایش نداشته اند. همچنین در بین خصوصیات خاک، وضعیت شوری خاک ارتباط بیشتری با فرسایش کناره ای داشته و بقیه پارامترهای خاک تاثیر چندانی در فرسایش کناری ندارند. وضعیت پوشش گیاهی کف و کناره های رودخانه نقش مهم‌تری را در فرآیند پایداری کناره ها ایفا نموده است. البته الگوی رودخانه نیز در فرسایش تاثیر داشته، بطوریکه در قسمت مقعر قوس های رودخانه، فرسایش به میزان قابل‌ملاحظه‌ای به چشم می خورد.نتیجه گیری: از میان عوامل متعدد مورد بررسی در زمینه خصوصیات هیدرولیکی، مرفولوژیکی، خاک و پوشش گیاهی کف و کناره های رودخانه کشف رود در تحقیق حاضر شوری خاک، تراکم پوشش گیاهی و وضعیت مئاندری بازه ها در فرسایش کناره ای موثر بوده اند.

Investigating and Prioritizing of the Factors Affecting on Morphological Changes in a part of the Kashfarood Channel

Extended AbstractIntroduction and Objective: River systems are subject to serious changes over the time. These changes vary from region to region depending on the conditions of the river. Forecasting the process of river changes and presenting engineering plans depends on understanding the current behavior and morphology of the river and evaluating changes in the past. The purpose of this study was to investigate the effective factors (hydraulic, soil properties, vegetation, and river pattern) on instability and bank erosion of Kashafrood River in KhorasanRazavi province of Iran. Material and Methods: In order to better evaluation of the effects of different factors, the river path was divided into 14 reaches and geometrical parameters needed to show the changes in river morphology were measured and calculated. The HECRAS hydraulic model through the HECGeo RAS annex was used to investigate the flow hydraulic properties of the Kashafrood River. Next, the analysis of the model output results was performed for flow discharges with different return periods for 14 crosssections along the river. Soil samples were also taken from the riverbank, and transferred to the laboratory for granolometery and other studies. Other factors such as the type and density of vegetation, geometrical properties, erosion rate and the impact of human factors on river changes were also studied during the field visits. Results: The results of river morphological analysis showed that the meandering coefficient (MC) for most of the reaches studied in this study is less than 1.99. Therefore, based on the WollmannLeopold and Schumm methods some reaches are classified as straight and some others as light meandering reaches. Hydraulic properties of the flow such as flow velocity, Froude number, and hydraulic depth of flow, shear stress and flow power have been varied from one reach to another, but in the present study they had no considerable effect on bank erosion. The results also showed that soil salinity was more affective to bank erosion among the studied soil properties, and the other soil parameters had no significant effect on river bank erosion. Vegetation status of the river bed and banks has played an important role in the stability of the banks. The river pattern was also found affective to bank erosion, as the erosion rate at the concave parts of the river was higher.Conclusion: Among the various factors studied in the field of hydraulic, morphological, soil and vegetation characteristics of the Kashafrood bed and banks in the present study, soil salinity, vegetation cover density and meandering status of the reaches have been effective in bank erosion.