بررسی نقش بارگذاری رسوبات معلق بر تغییرات مورفولوژی رودخانه هیرمند، مطالعه موردی: رودخانه سیستان

هدف از اجرای این پژوهش، بررسی تغییرات مورفولوژی رودخانه هیرمند با برآورد میزان رسوبات معلق حمل شده ناشی از سیلاب‌های ورودی به این رودخانه در ایران است. بدین منظور، نمونه‌‌هایی از سیلاب‌های ورودی کشور افغانستان به ایران، برداشت و رسوبات معلق همراه آن‌ها برآورد و روند تغییرات غلظت رسوبات در تغییرات زمانی و مکانی مختلف به‌صورت میدانی در طول مسیر رودخانه سیستان مورد بررسی قرار گرفت. بازه‌های مستعد رسوبگذاری در طول مسیر رودخانه به‌وسیله تصاویر ماهواره‌ای اسپات5 سال 2016 با قدرت تفکیک مکانی 2.5 تا پنج متر مشخص شده، بر اساس عکس‌های هوایی و تصاویر ماهواره‌ای پس از زمین‌مرجع‌سازی بستر سیلابی جریان رودخانه در محیط gis و اندازه‌گیری در همین محیط نرم‌افزاری، پارامترهای اندازه زاویه نسبت به شمال، شاخص سینوسیته، حالت جریان و عرض رودخانه در بازه زمانی نیم قرن اخیر، تعیین و تغییرات عرض بستر سیلابی با استفاده از آزمون t مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج نشان داد که متوسط رسوب معلق رودخانه سیستان 32 گرم در لیتر بوده، حدود 7.3 میلیون تن رسوب به همراه سیلاب‌ها در دوره مورد مطالعه (15 ماه) وارد این رودخانه شده است. همچنین، یافته‌ها نشان داد که عرض بستر رودخانه در این بازه زمانی تغییرات چشم‌گیری داشته است، به‌طوری که مقدار t به‌دست آمده (در سطح یک درصد) اختلاف معنی‌داری را نشان می‌دهد و عرض رودخانه در سال 1395 نسبت به سال 1344 تقریباً به یک سوم کاهش یافته است. همچنین، 73 درصد از بستر رودخانه مورد مطالعه به‌دلیل رسوبگذاری و ایجاد ناپایداری، قابلیت انتقال جریان آب را ندارد. به‌طوری‌که متوسط عرض بستر سیلابی از 160.79 به 41.32 متر، متوسط تغییرات زاویه نسبت به شمال رودخانه، از 287.94 به 295.26 درجه، متوسط شاخص سینوسیته از 1.39 به 1.18 و الگوی جریان از حالت پیچان‌رود به حالت سینوسی در سال 1395 تغییر یافته است. در مجموع نتایج کلی این پژوهش بیانگر آن است که پارامترهای هیدرولوژیکی (دبی و رسوب)، بیولوژیکی، تغییرات شیب بستر و احداث سد، از مهمترین عوامل تغییر غلظت رسوب معلق، و به‌دنبال آن تغییر در مورفولوژی و تبدیل رودخانه از حالت مئاندری سینوسی نامنظم (سال 1344) به حالت مئاندری محدود (سال1395) است.

Impact investigation of suspended loads on the morphological changes of Hirmand River, case study: Sistan River

This research was aimed to investigate Hirmand River morphology alterations through the estimation of suspended loads transported by floods. The sediment samples were collected and suspended loads were estimated. The alterations of sediment load along Sistan reach was investigated, spatially and temporally. The suitable reaches for sedimentation inspected through   the high resolution Satellite imageries of Spot5 (with the spatial resolution of 2.55 m). Through the georeferencing of aerial photos and satellite images in GIS environment, the changes of river width, meander angel, and sinuosity index were estimated during the last 50 years. The tstudent test was employed to assess the changes of river width during time. Results showed that the average suspended sediment load of Sistan River was 32 grL1 and approximately 7.3 million tones sediment load entered to the study reach. According to the results, the river width has been changed, significantly. The river width in 2016 has been decreased by 0.33 of that in 1965 and 73% of the river has no capacity for flow transport and shows a high density of suspended load. This study established that the hydrology parameters (sediment and flood), biologic and slope changes are the main causes of sediment load and the changes of river morphology from a disorganized sinusoidal meanders to limited meanders. During the period  of 19652016 the pattern of flow changed from meander to the sinusoidal. The average angel of river from 287.94 changed to 295.26 degree. The average of sinusoidal index changed from 1.39 to 1.18 and the average of flooding bed width from 160.79 m changed to 41.32 m in 2016.