چکیده:
تغییرات مجرای رودخانه، فرسایش کنارهای و رسوب گذاری کنارهای، فرآیندهای طبیعی رودخانههای آبرفتی هستند که باعث تخریب زمینهای کشاورزی اطراف و خسارت به تأسیسات انسانی اطراف رودخانه میشود. در پژوهش حاضر از مدل CAESAR جهت ارزیابی تغییرات رودخانه کلیبرچای به منظور اندازه گیری میزان تغییرات 3 کیلومتر از مجرای اصلی رودخانه استفاده شده است. CAESAR یک مدل اتومای سلولی از تکامل سیستم رودخانه است. برای مدلسازی، دادههای ورودی مانند توپوگرافی(DEM)، دبی روزانه سال 1391 و اندازه رسوبات تهیه و سپس تغییرات مجرا شبیه سازی شد. تغییرات کانال در قبل و بعد از شبیه سازی با ترسیم نیمرخهای هر کدام از مقاطع و بررسی نقاط حساس به فرسایش و رسوبگذاری شناسایی شدند. 6 مقطع از بازه مورد مطالعه انتخاب شدند. با مقایسهای که بین نیمرخهای عرضی صورت گرفت، تغییرات در هندسه کانال قابل مشاهده بود. تغییرات در عرض کانال و شکل کانال در همه مقاطع دیده شد و تنها عمق متوسط کانال در مقاطع 1 و 2 و 6 و 4 تغییر پیدا کردند. و مقاطع 1 و 2 و 3 که در قسمت اولیه کانال اصلی قرار داشتند، تحت تاثیر فرسایش قرار گرفتند. و بعد از طی کردن مسافتی، حالت رسوبگذاری در مقاطع 4 و 5 و 6 مشاهده شد.
River channel changes, bank erosion and sedimentation are the natural processes of the alluvial rivers that destroy the agricultural land and damage to human installations around the river. In the present study, the CAESAR model was used to assess the changes of the Kaleibar Chai River in order to measure the variation of 3 km of its main channel.CAESAR is a cellular automata model for river system evolution. CAESAR is a cellular model that uses a regular mesh of grid cells to represent the river catchment studied. Every cell has properties of elevation, water discharge and depth, vegetation cover, depth to bedrock and grain size. It is based upon the cellular automaton concept, whereby the repeated iteration of a series of rules on each of these cells determines the behaviour of the whole system. CAESAR has a set of rules for a hydrological model, hydraulic model (flow routing), fluvial erosion and deposition and slope erosion and deposition. For every model iteration, cell properties (e.g. elevation) are updated according to the rules, and the interaction between an individual cell and its neighbours. For example, the amount of fluvial erosion in a cell may depend upon the depth of water in the cell and the slope between that cell and its neighbours.
For modeling, the input data such as topography (DEM), daily discharge (year 2012) and sediment grain size were prepared and then channel modifications were simulated. Channel changes were identified before and after the simulation by plotting profiles of each cross-sections and were analyzed sensitive to erosion and sedimentation.Six cross-sections were selected before and after simulation. Results showed that the channel geometry has changed. The width and depth and form of the channel have changed. And only the mean depth of the channels was changed in sections 1, 2, 6 and 4. The erosion was dominated in the cross- sections 1, 2, and 3 (the initial part of the main channel). Then the sedimentation was dominated in the cross- sections 4, 5 and 6.
خلاصه ماشینی:
شبيه سازي تغييرات رودخانه کليبرچاي با استفاده از مدل سزار (CAESAR) سميه خالقي ١؛ استاديار دانشکده علوم زمين ، دانشگاه شهيد بهشتي، تهران ، ايران محمد مهدي حسين زاده ؛ دانشيار دانشکده علوم زمين ، دانشگاه شهيد بهشتي، تهران ، ايران پيام فتح اله اتي کندي؛ دانش آموخته کارشناس ارشد دانشکده علوم زمين ، دانشگاه شهيد بهشتي، تهران ، ايران دريافت مقاله :١٣٩٨/٠٥/٢٩ پذيرش نهايي:١٤٠٠/٠٢/١٨ چکيده تغييرات مجراي رودخانه ، فرسايش کناره اي و رسوب گذاري کناره اي، فرآيندهاي طبيعي رودخانه هاي آبرفتي هستند که باعث تخريب زمين هاي کشاورزي اطراف و خسارت به تأسيسات انساني اطراف رودخانه ميشود.
هنکوک٩ و همکاران (٢٠١١) به 1 - Murray and Paola 2 - Coulthard 3- Cellular Automaton Evolution Slope and River model 4- Van 5 - Bifurcation 6- Laos 7- Van De Wiel 8 - Teifi 9 - Hancock مدل سازي فرسايش و حرکت مجرا در پاسخ به تغييرات بارش در حوضه اي در جنوب شرق استراليا پرداختند.
در اين تحقيق ميزان تحول و فرسايش و رسوبگذاري بازه اي از رودخانه کليبرچاي با توجه به شرايط توپوگرافي، اندازه ذرات و دبي هاي روزانه سال ١٣٩١ با استفاده از مدل سزار مورد بررسي قرار مي گيرد.
(رجوع شود به تصویر صفحه) شکل ٢: طرح کلي اجراي مدل سزار (٢٠٠٦ ,River Basin Dynamics and Hydrology Research Group) شرح و تفسير نتايج جهت بررسي شدت بارش و ميزان تاثير آن بر تغييرات مورفولوژي، از روي داده هاي رگبار مربوط به سال ١٣٩١ دبي روزانه مرتب گرديد.
جدول ٢: تغييرات پارامترهاي مورفومتري کانال قبل و بعد از شبيه سازي (رجوع شود به تصویر صفحه) مقطع ١ : با توجه به اندازه گيريهاي ميداني که در مقطع ١ انجام گرفت ، و با ترسيم اين تغييرات هم در عرض کانال و هم در ارتفاع متوسط و هم در شکل هندسي رودخانه ميباشد.