تحلیل منحنی های پسماند رسوب معلق در رودخانه لیقوان

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی آب دانشگاه تبریز

2 گروه مهندسی آب دانشگاه تهران

چکیده

اطلاع از تغییرات میزان رسوبات معلق در مقابل نوسانات ناگهانی و تدریجی دبی رودخانهها از مسائل مهم در پروژههای
آبی، به ویژه مدیریت حوضههای آبریز میباشد. بدین منظور استفاده از حلقههای پسماند رسوب که بر مبنای تئوری
پسماند است در چند دهه اخیر گسترش یافته است. بدلیل نبود چنین مطالعاتی در ایران، در این تحقیق سعی گردیده تا
تغییرات منحنی پسماند رسوبات معلق 13 رویداد سیل در مدت 4 سال در حوضه آبریز معرف لیقوان برای نخستین بار
مورد بررسی قرار گیرد. لذا پس از شبیهسازی مقادیر بار معلق لحظهای با استفاده از روشهای شبکههای عصبی
مصنوعی و رگرسیونی، منحنیهای پسماند بار معلق بر اساس بهترین روش برای هر رویداد رسم شد که 6 مورد حلقه
پسماند خطی، 4 مورد 8 مانند، 2 مورد ساعتگرد و یک مورد پادساعتگرد برای رسوب معلق رودخانه مشاهده گردید.
نتایج نشان داد که حلقههای پسماند خطی در فصل بهار و ناشی از بارشها با شدت کم رخ داده و حلقههای 8 مانند
عمدتاً در شرایط کم آب سال که دبی کم بوده ولی شدت بارشزیاد میباشد، اتفاق افتاده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Analysis of Hysterics Curves of Suspended Sediment in the Lighvan River

نویسندگان [English]

  • MA Ghorbani 1
  • F Moradi Zadeh 1
  • ُُُُS Nikmehr 2
چکیده [English]

Knowledge of variation of suspended sediment due to sudden and gradual fluctuations of river
discharge is one of the important subjects in water studies specially watershed management. For
this purpose sediment hysteretic loops based on hysterics theory have been utilized for last decade.
Due to lack of such studies in Iran, this study attempts to investigate variations of suspended
sediment hysteretic loops of 13 runoff events along 4 years for the first time. Therefore, after
simulation of instantaneous suspended sediment concentration using Artificial Neural Networks
and regression methods, hysteretic loops of suspended sediment plotted based on the best method
from which 6 cases of single valued, 4 cases of eight-shaped, 2 cases of clockwise and one case of
counter-clockwise were observed. The results showed that the linear hysteretic loops occurred in
spring were because of low intensity precipitations and the 8-shaped loops mostly occurred in dry
season with low river discharge and intense precipitations.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Hysteretic curve
  • Hysteretic loop
  • Flood
  • Lighvan
  • Suspended sediment
بینام، 1382 . گزارش هواشناسی و هیدرولوژی طرح حوضه لیقوان، سازمان آب منطقهای آذربایجان شرقی.
Alexandrov Y, Laronne JB and Reid I, 2003. Suspended sediment concentration and its variation
with water discharge in a dryl and ephemeral channel, northern Negev, Israel. Journal of Arid
Environments 53: 73–84.
Bača P, 2002. Temporal variability of suspended sediment availability during rainfall-runoff events
in a small agricultural basin. ERB and Northern European FRIEND Project 5 Conference,
Demänovská dolina, Slovakia, 3: 44-51.
Defina A and Susin FM, 2003. Hysteretic behavior of the flow under a vertical sluice gate. Physics
of Fluids 15(9): 2541-2548.
Ferguson RI, 1986. River loads underestimated by rating curves. Water Resources Research 22(1):
74-76.
Haykin S, 1998. Neural Networks: a Comprehensive Foundation. Prentice-Hall, Upper Saddle
River, NJ..
Lenzi MA and Marchi L, 2000. Suspended sediment load during floods in a small stream of the
Dolomites (northeastern Italy). Catena 39: 267–282.
Lippman R, 1987. An introduction to computing with neural nets. IEEE ASSP Mag 4: 4-22.
Lorens P, Queralt I, Plana F and Gallart F, 1997. Studying solute and particulate sediment transfer
in a small Mediterranean mountainous catchment subject to land abandonment. Earth Surface
Processes and Landforms 22: 1027–1035.
Nadal-Romero E, Regüés D and Latron J, 2008. Relationships among rainfall, runoff, and
suspended sediment in a small catchment with badlands. Catena 74: 127–136.
تحلیل منحنیهای پس ماند رسوب معلق در رودخانه لیقوان 183
O’Kane J and Flynn D, 2007. Thresholds, switches and hysteresis in hydrology from the pedon to
the catchment scale: a non linear systems theory. Hydrology & Earth System Sciences 11(1):
443-459.
Picouet C, Hingray B and Olivry JC, 2001. Empirical and conceptual modelling of the suspended
sediment dynamics in a large tropical African river: the Upper Niger river basin. Journal of
Hydrology 250: 19–39.
Seeger M, Errea MP, Beguería S, Arnáez J, Martí C and García-Ruiz JM, 2004. Catchment soil
moisture and rainfall characteristics as determinant factors for discharge/suspended sediment
hysteretic loops in a small headwater catchment in the Spanish Pyrenees. Journal of Hydrology
288: 299–311.
Sichingabula HM, 1998. Factors controlling variations in suspended sediment concentration for
single-valued sediment rating curves, Fraser River, Britis Columbia, Canada. Hydrological
Processes 12: 1869–1894.
Williams G, 1989. Sediment concentration versus water discharge during single hydrologic events
in rivers. Journal of Hydrology 111: 89–106.
Zabaleta A, Martínez M, Uriarte J and Antigüedad I, 2007. Factors controlling suspended sediment
yield during runoff events in small headwater catchments of the Basque Country. Catena 71:
179–190.