جریان واریزه ای و عوامل ایجاد آن
جریان واریزه ای
جریان واریزه ای پدیده ای است که طی آن سنگها و خاک و بقایای شاخ و برگ درختان وگیاهان در دامنه کوهها یا بستر رودخانه ها، تحت نیروی ایجاد شده در اثر وقوع سیلاب با سرعت و انرژی بسیار زیادی به سمت پایین حرکت می‌کنند. از آنجا که یک جریان واریزهای قادر به جابه جا کردن و حمل تخته سنگها و قطعاتی بزرگ میباشد که گاهاً قطر آنها ممکن است به چندین متر و سرعت حرکت آنها نیز ممکن است حدود 10 متر بر ثانیه باشد.
بنابراین معمولاً خسارات وارده توسط جریان واریزه ای بسیار شدید و غیرقابل جبران است. ازطرفی رسوبات حمل شده در این روند ممکن است به مخازن سدها راه یافته و از عمر مفید آنها بکاهد. به علاوه وقوع این پدیده نیز تغییرات قابل توجهی در ریخت شناسی و شکل ظاهری رودخانهها ایجاد میکند. ضخامت لایه های رسوبات ناشی از این جریانها گاهاً به بیش از 10 متر میرسد.
اصلاح عمومی جریان واریزهای را میتوان به طور گسترده به “جریان واریزهای در شیبهای باز” و “جریان واریزهای کانالی” تقسیم کرد . در این تحقیق فقط در مورد جریان‌های واریزهای کانالی بحث خواهد شد. اصطلاح جریان واریزهای کانالی، طبقه بندی قراردادی پیشنهاد شده توسط پیرسون و کاستا را دنبال میکند.
دراین تحقیق جریان واریزهای کانالی به عنوان ” حرکت یک جرم حاوی آب، دانههای درشت آلی و غیرآلی که به شکل سریع در یک محدوده شیب‌دار، به سمت پایین جریان می‌یابند” تعریف میشود . در بخش‌های بعدی بیشتر در مورد ویژگی‌های جریان‌های واریزهای بحث خواهد شد.
این مقاله برگرفته از “پایان نامه تخمین ضریب تله‌اندازی رسوبات سیلابی به کمک مدل سازی هیدرولیکی بندهای اصلاحی توری سنگی شکاف‌دار” میباشد .
عوامل ایجاد جریان واریزه ای
این پدیده هنگامی به وقوع می‌پیوندد که آب نسبتاً زیادی در سطح زمین تجمع یافته و بصورت آنی باعث ایجاد یک لایه شده و در نتیجه آن، یک توده روان از سنگ، خاک و واریزهها به صورت اشباع ایجاد میگردد. جریان گل و واریزهای عموماً بر روی شیبهای تند آغاز میگردد و برخی پدیده های طبیعی مانند سیل و زلزله آن را تسریع میکند. وقوع این پدیده در حواشی رودخانه ها باعث ایجاد یک منبع تولید رسوب در رودخانه میگردد و این منبع ایجاد شده تا مدتها باعث تغذیه رسوب رودخانه شده و به تبع آن رژیم و ریخت شناسی رودخانه دستخوش تغییر میگردد.
مناطق مستعد برای یک جریان واریزه ای دارای شرایط زیر می‌باشند:
- شیب بسیار تند
- ذخیره ی فراوانی از واریزه های سست و غیر چسبنده
- رطوبت فراوان
- فقدان پوشش گیاهی
جریان های واریزه ای در اثر عوامل مختلف و در شکلهای مختلفی بوجود میآیند که میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- برهم خوردن تعادل بین قدرت حمل و بار بستر رودخانه، بدین گونه که انرژی جنبشی حاصل از جریان رودخانه، به گونه ای افزایش یابد که قدرت حمل رسوبات بستر را داشته و قادر به جا به جایی رسوبات کف رودخانه گردد.
- بدلیل شکست شیب و ریزش کوه بوجود میآیند، که از دلایل آن میتوان به عدم پایداری شیب بستر و کناره‌های آن اشاره کرد.
- در اثر زمین لغزش و فعالیتهای آتشفشانی، جریان‌های واریزهای رخ میدهند.
نمایی از مقطع عرضی جریان واریزه ای
انواع جریان واریزه ای
اندازه غلظت رسوبات موجود در جریان‌های واریزهای میتواند به عنوان معیاری برای طبقه بندی آنها باشد:
- اگر جریان حاوی مقدار زیادی ذرات درشت دانه، نظیر شن باشد، جریان واریزهای شنی نامیده میشود.
- اگر در جریان مقدار ذرات ریز دانه نسبت به درشت دانه نظیر شن بیشتر باشد، جریان تحت عنوان جریان واریزهای گلی نامیده میشود.
- اگر جریان از مقدار زیادی سنگ دانههای چسبنده و ریز دانه نظیر رس تشکیل شده باشد، جریان واریزهای چسبنده نامیده میشود.
رسوبگذاری یک جریان واریزه ای
نیمرخ یک جریان،آبگذر یا کانال تحت جریان واریزهای میتواند به طور گسترده به سه ناحیه تقسیم شود که در شکل (زیر) نشان داده شده است:
- ابتدایی
- انتقال و فرسایش
- روسوبگذاری
شیب واقعی در هر یک از این سه منطقه خاص میباشد و بستگی به عوامل زیر دارد:
- محدودیت نسبی کانال
- ترکیب و درجه‌بندی واریزهها، که به نوبه خود به زمین‌شناسی منطقه بستگی دارد.
- نسبت واریزه به آب
نواحی جریان واریزه ای
رسوبگذاری جریان واریزه ای نتیجه تعدادی شرایط است که می‌توانند به تنهایی یا با هم عمل کنند که عبارتند از:
- کاهش در شیب کانال (رسوبگذاری در نتیجه تغییر ناگهانی در شیب بدون عریض شدگی کانال)
- از دست رفتن محدوده عرضی واریزهها
- هرگونه مانع ایجاد شده برای جریان به صورت طبیعی یا مصنوعی (درخت‌ها، تخته سنگ‌های بزرگ و سدهای طبیعی تشکیل شده از واریزه‌های قبلی مثال‌هایی از موانع طبیعی می‌باشند. موانع طراحی شده، موانع مصنوعی به شمار می‌روند که بر بادبزن واریزهای در قالب سازه‌های عامل، جهت کاهش اثرات مخرب می‌باشند.)
همه‌ی شرایط بالا منجر به جدایی آب از توده جریان واریزهای میشوند که باعث کاهش سرعت و در نهایت رسوبگذاری صورت می‌گیرد.
زمانی‌که واریزه‌های درشت‌دانه جریان متوقف شوند، میتواند اشکال مختلف با توجه به ویژگی واریزهها و بادبزن‌های واریزهای و وجود موانع طبیعی یا مصنوعی شکل می‌گیرند. این فرم‌ها، همان‌طور که در شکل(زیر) نشان داده شده است، عبارتند از :
- صفحات و برآمدگی‌های واریزه در بادبزن واریزهای
- توده‌های رسوبی در کانال جریان
- خاکریزه‌های واریزهای در طول کانال جریان
اشکال رسوب گذاری جریان واریزهای اشکال رسوب گذاری جریان واریزهای
روشهای مهار رسوبات و جریان واریزه ای
برای کاهش نرخ انتقال رسوبات و مهار قسمتی از رسوبات جریان، نظرات و دیدگاههای متنوعی مطرح شده است که بر مبنای آنها، روشهای متفاوتی ارائه شده است. به طورکلی برخی از محققین معتقدند که برای مهار رسوب، بهترین روش، کنترل و فرسایش و کاهش نرخ تغذیه منابع رسوبی برای رودخانهها است.
روشهای کنترل و مهار رسوب در رودخانه ها به دو دسته کلی روشهای سازهای و غیر سازهای طبقهبندی میشوند. در روشهای سازهای، از یک یا ترکیبی از چند سازه خاص که جهت تثبیت بستر و کنارهها، یا تله اندزی و خارج نمودن رسوبات از آبگذرها و رودخانهها طراحی شدهاند، استفاده میشود. این سازه ها میتواند از مصالح ساختمانی یا مواد و مصالح موجود در منطقه ساخته شود و روشهای غیرسازهای نیز میتواند شامل، روشهای مدیریتی، زیست محیطی و طبیعی باشد.
منبع : mohandesidl.ir
