برآورد رسوب‌دهی سالانه رودخانه‌ها با استفاده از روش"نسبت‌ها

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد و رئیس مرکز تحقیقات منابع آب، شهرکرد

2 آبیاری و زهکشی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران

3 مهندسی آب، دانشگاه شهرکرد،

چکیده

برآورد رسوب­دهی رودخانه به دلیل پیچیدگی­های آن یکی از مواردی است که در بررسی­های هیدرولوژیکی مورد توجه خاص محققان است. در یک رودخانه که فقط در برخی از روزهای ماه دارای آمار رسوب می­باشد، برآورد رسوب­دهی غالباً از طریق روش منحنی سنجه رسوب انجام می­گیرد. در این مطالعه به منظور برآورد دقیق­تر بار رسوب رودخانه­ها، روش جدیدی به نام روش نسبت­ دبی به رسوب معرفی می­شود. این روش بر پایه توسعه منحنی تداوم تغییرات غلظت رسوب از روی داده­های غلظت رسوب (که در برخی از روزهای ماه موجود می­باشد)، استوار است. در این روش غلظت بار معلق بین دو اندازه­گیری متوالی، براساس نسبت غلظت رسوب به دبی جریان در این دو اندازه­گیری، بازسازی می­شود. در این تحقیق، روش نسبت­ها برای برآورد رسوب رودخانه دز به عنوان یک مطالعه موردی به کار گرفته شد. همچنین میزان رسوب ورودی به مخزن سد دز از طریق روش سنجه رسوب USBR نیز برآورد گردید. مقایسه نتایج با داده­های به دست آمده از عملیات هیدروگرافی مخزن سد دز نشان ­داد که درصد خطای روش نسبت­ها در تخمین بار سالانه رسوب ورودی به سد، 5/8 درصد بود حال آن که این مقدار برای روش سنجه رسوب USBR برابر 27 درصد به دست آمد. این نتیجه بیانگر این است که روش توصیه شده در این تحقیق می­تواند به عنوان یک روش خوب برای برآورد رسوب­دهی رودخانه­ها در حوضه­های دارای آمار مورد توجه باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Discharge-Sediment Relative Approach (DSRA) to Estimate of the Annual River Sediment Delivery

نویسندگان [English]

  • Hossien Samadi-Boroujeni 1
  • Mohammad Zamaniyan 2
  • Fereshteh Hoseinpoor 3
1 Assis. Professor, Dept. of Water Engineering, Shahrekord University
2 Ph. D. Student of Irrigation and Drainage of Shahrekord University
چکیده [English]

Estimating river sediment delivery is one of the important issues for researchers in hydrological studies because of its complexity. In a river that has sediment data in a few days per month, estimating of river sediment delivery is carried out by using sediment rating curve method.  In this study in order to exactly estimation for such rivers, a new approach has been developed which it can be called as "Discharge-Sediment Relative Approach (DSRA)". It is developed based on expanding sediment concentration continuity curve based on individual sediment concentration data in a few days of each month. In this method, the fluctuation of sediment concentration between two continuous measurements is reconstructed based on the ratio of the measured sediment concentration and water discharge. In this paper the DSRA method has been applied to estimate of Dez river sediment delivery as a case study. Also the amount of sediment inflow to Dez reservoir were calculated by using the USBR rating curve method. Comparison of calculated results with measured data obtained from Dez reservoir bathymetry showed that errors of the DSRA method to estimate of the annual sediment inflow to Dez reservoir was obtained as 8.5% while this value for USBR rating curve method was about 27%. This means that the DSRA Method could be considered as a good approach to estimate of river sediment delivery for gauged basins.

کلیدواژه‌ها [English]

  • sediment discharge
  • Dez river
  • rating curve

1. بهرامی، ح.، ح. صمدی بروجنی. 1384. بررسی توزیع زمانی رسوب ورودی به مخازن سدهای استان خوزستان. اولین همایش مدیریت رسوب. دانشگاه شهید چمران اهواز.

2. حمادی، ک.، ل. نوذریان. 1385. پیشنهاد یک روش آماری به منظور اصلاح رابطه دبی آب- دبی رسوب و محاسبه بار رسوبی معلق. مجموعه مقالات هفتمین سمینار بین­المللی مهندسی رودخانه. دانشگاه شهید چمران اهواز.

3. قربانی، م. ع.، ا. فاخری­فرد، س. نعمتی و س. طلوعی. 1390. تعیین نواحی همگن توزیع مکانی بار معلق در حوضه آبریز رودخانه آجی چای. مجله دانش آب و خاک، جلد 21، شماره 2، ص 214-201.

4. مساعدی، ا.، ا. محمدی و م. ه. حسین­علیزاد. 1385. انتخاب مناسب­ترین روش برآورد رسوب معلق در ایستگاه هیدرومتری قزاقلی. مجموعه مقالات هفتمین سمینار بین­المللی مهندسی رودخانه. دانشگاه شهید چمران اهواز.

5. میرزایی، م. ر. 1381. مقایسه روش­های آماری برآورد بار معلق رودخانه­ها، پایان­نامه کارشناسی ارشد. دانشکده منابع طبیعی. دانشگاه تهران.

6. وروانی، ج.، ع. نجفی­نژاد و آ. میرمعینی کرهرودی. 1387. اصلاح منحنی سنجه رسوب با استفاده از روش حداقل واریانس نااریب. مجله علوم کشاورزی و منابع طبیعی، جلد 15، شماره 1، ویژه­نامه منابع طبیعی، ص 13-1.

7. همتی، م. 1379. بررسی رابطه رسوب­دهی حوضه­های آبخیز با لیتولوژی و عوامل بارش موثر، مطالعه موردی: حوضه­های آبخیز قم و قره­چای، دریاچه ارومیه و مرکزی مازندران. پایان­نامه کارشناسی ارشد. دانشکده منابع طبیعی. دانشگاه تهران.

8. Alexandrov, Y., H. Cohen, J. B. Laronne and I. Reid. 2010. Suspended sediment load, bed load, and dissolved load yields from a semiarid dranage basin: a 15-year study. Water Resourse Research, 45, W08408. doi: 10.1029/2008WR007314.

9. Crawford, C. G. 1991. Estimating of suspended sediment rating curves and mean suspended sediment load. Journal of Hydrology, 129: 331-348.

  1. 10.  FAO. 1981. Arid zone hydrology for agricultural development. Chp. 13-14.
11. Kazama, S., K. Suzuki and M. Sawamoto. 2005. Estimation of rating-curve parameters for sedimentation using a physical model. Hydrol. Process. 19, 3863-3871.

12. Kerem. H. C. 2003. Estimation and forecasting daily-suspended sediment data by multilayer perceptions advances in water resources, 27: 185-195.

13. Mano, V., J. Nemery, P. Belleudy and A. Poirel. 2009. Assessment of suspended sediment transport in four alpine watersheds (France): influence of the climatic regime. Hydrol. Process. 23: 777-792.

14. Nelson, E. J., D. B. Booth. 2002. Sediment sources in an urbanizing, mixed land-use watershed. Journal of Hydrology, 264: 51-68.

15. Quilbe-Rousseau, R., A. N. Duchemin. 2006. Selecting a calculation method to estimate sediment and nutrient load in streams: Application to the Beaurivage River (Quebec, Canada). jounal of Hydrorogy, 326: 295-310.

16. Samadi-Boroujeni, H., M. Fathi-Moghaddam and M. Shafaie-Bajestan. 2009. Investigation on bulk density of deposited sediments in Dez reservoir. Journal of Trend in Applied Sciences Research, 4(3): 148-157.

17. Syvitski, J. P., M. D. Morehead, D. B. Bahr and T. Mulder. 2000. Estimating fluvial sediment transport: the rating parameters. Water Resources Research, 36(9): 2747-2760.

18. Thomas, R. B. 1985. Estimating total suspended sediment yield with probability sampling. Journal of Water Resources Research, 21: 1381-1388.

19. Verstraeten, G. J., J. D. Vente and X. Koninckx. 2003. Sediment yield variability in Spain: a quantitative and semiqualitative analysis using reservoir sedimentation rates. Geomorphology, 50: 327-348.

20. Walling, D. E., A. W. Webb. 1981. Ratability of suspended sediment load data, erosion and sediment transport. Proceeding of Florence Symp. IAHS. pub no, 133: 177-194.

21. Zuo, S. H., N. C. Zhang, B. Li and S. L. Chen. 2012. A study of suspended sediment concentration in Yangshan deep-water port in Shanghai, China. International Journal of Sediment Research, 27(1): 50-60.