برآورد نسبت بار کف به بار معلق در رودهای دز و میناب

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسنده

استادیار، پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری

چکیده

در اکثر مطالعات منابع آب، مقدار بار کف رودخانه‌ها به‌­صورت نسبتی ثابت از بار معلق در نظر گرفته می‌شود که معقول نیست. یک روش تعیین دقیق‌تر این نسبت، استفاده از اطلاعات باتیمتری نهشته‌های بستر مخازن سدها است. در این پژوهش، نقشه‌های متوالی تهیه شده از کف مخازن دو سد دز (1362 و 1376) و میناب (1364 و 1377) و آمار رسوب معلق در ایستگاه‌های ورودی بررسی شد. پس از تعیین محل قله دلتا در مخزن و تفکیک رسوب به دو بخش دلتایی و دریاچه‌ای روی نقشه‌ها، حجم رسوب بین دو دوره در هر مخزن برآورد و با لحاظ وزن مخصوص، وزن رسوب محاسبه شد. سپس، تاثیر عواملی از قبیل نشست و فشرده شدن تدریجی نهشته‌ها، ضریب تله‌اندازی رسوب سد، تاثیر سهم حوضه‌ بالادست و دامنه‌های مشرف به مخزن سد در رسوب تعیین شد. از سوی دیگر، رسوبدهی معلق به‌روش اداره عمران اراضی  در محل ایستگاه‌های تله‌زنگ و برنطین (ورودی سدهای مذکور) برآورد شد. در مرحله بعد،  به دو روش الف) لحاظ رسوبات دلتایی و دریاچه‌ای به‌ترتیب به‌­عنوان بار کف و بار معلق و ب) محاسبه بار کف با کسر رسوب معلق ایستگاه ورودی (با رعایت ضریب اصلاحی مساحت دامنه‌های مشرف به مخزن سد) از کل رسوب نهشته شده، نسبت بار کف به بار معلق تعیین شد. نسبت بار کف به بار معلق با روش "ب" در دریاچه‌های سدهای دز و میناب به‌­ترتیب 348 و 251 درصد برآورد شد که ناشی از خطای برآورد رسوب معلق در ایستگاه هیدرومتری ورودی سد بوده و غیرقابل قبول‌ است. نسبت وزنی بارکف به بار معلق در رودهای دز و میناب با روش "الف" به‌ترتیب 45 و 56 درصد به­‌دست آمد. دو عامل عدم اطمینان بسیار مهم در این روش به­‌ترتیب ضریب تله‌اندازی و وزن مخصوص رسوب به‌­ویژه رسوب دلتا می‌باشد. با تغییر ضریب تله‌اندازی از حدود 95 درصد به 60 درصد، نسبت بار کف به بار معلق در دز از 42 درصد به 23 درصد و در میناب از 53 درصد به 27 درصد کاهش یافت. یک مورد کاهش 14 درصدی وزن مخصوص رسوب دلتایی در سد میناب نیز سبب تقلیل هفت درصدی نسبت بارکف به بار معلق شد. اگرچه اختلاف زیادی بین نتایج در سناریوهای مختلف دیده می‌شود، حتی کمترین مقادیر به‌­دست آمده بسیار بالاتر از رقم‌های کارشناسی 20-15 درصد متداول در مطالعات منابع آب است.

عنوان مقاله [English]

Estimation of bed load to suspended load ratio in Dez and Minab rivers

نویسنده [English]

  • Mahmood Arabkhedri
Assistant Professor, Soil Conservation and Watershed Management Research Institute
چکیده [English]

River bed load is usually estimated as a ratio of suspended load due to difficulty in direct measurement. The ratio of bed load to suspended load can be determined more accurately using reservoir sediment bathymetric information. In this research, two successive top bathymetric maps from reservoirs of Dez dam (1983 and 1997), and Minab dam (1985 and 1998) as well as suspended sediment data measured at the inflow were analyzed. After determining the position of delta crest and dividing deltaic and lacustrine parts in each reservoir, the volume of sediment were estimated followed by weight calculation based on sediment bulk density. Then, the influence of factors such as the temporal compactness of deposits, the dam sediment trap efficiency, and the contribution of upstream basin and the sub basins adjacent to the reservoir in sediment production was determined. On the other hand, the suspended sediment yield was estimated in Telehzang and Barantyn gauging stations (at reservoirs inflow) using USBR method. In the next step, the ratio of bed load to suspended load was estimated with two scenarios A) by considering the deltaic and lacustrine sediments as bed load and suspended load respectively and B) calculating the bed load by subtracting suspended sediment estimated in reservoir inflow gauge from total deposited sediment. The BLSLR was overestimated as much as 251 and 348 percent in Dez and Minab dams respectively under the Scenario "B" due to underestimation error of suspended load. Under the Scenario "A", the BLSLRs of Dez and Minab were 45 and 56 percent respectively. Two very important uncertainty factors in this method are the dam trap efficiency and bulk density of deposits particularly the deltaic coarse sediment. By changing the trap efficiency from approximately, 95 percent to 60 percent the BLSLRs were decreased from 42 percent to 23 percent in Dez River and from 53 percent to 27 percent in Minab River. A 14 percent cut in bulk density of deltaic deposit in Minab reservoir causes a reduction of seven percent in the BLSLR. Although, large differences are observed among the results of different scenarios, even the minimum ratios are much higher than 15-20 percent BLSLR that are commonly used in water resources studies.