رودخانه ها جریان طبیعی آبهای سطحی هستند كه در بستر معین بصورت فصلی یا دائمی جریان می یابند. رودخانه ها محدوده وسیعی از آبراهه های های كم عرض و با شیب تند كوهستانی تا رود های آرام و عریض جاری در دشتها را شامل می شوند. نیاز انسان به آب باعث شده تا اكثر تمدن های بشری در كنار رودخانه ها شكل بگیرند. انسان های اولیه با زندگی در كنار رودخانه ها بطور فطری و تجربی آموخته بودند كه جهت استفاده بهینه از این منابع خدادادی، می باید رودخانه ها را دوست داشت و حتی در بعضی از فرهنگ های كهن آب و رودخانه بعنوان موجودی مقدس و حیات بخش مورد ستایش و احترام بود.

با توسعه شهرنشینی و اجرای طرح های عمرانی و دور شدن انسانها از رودخانه این دوستی گسسته شد و انسان با برداشت بی رویه شن و ماسه از بستر رودخانه، خانه و شهرك سازی در حریم و بستر رودخانه، احداث سازه های تقاطعی و غیره اقدام به تعرض به رودخانه و بر هم زدن رژیم متعادل و پایدار آن نمود. رودخانه ها به مثابه موجودات زنده ای هستند كه در مقابل این تعارض اقدام متقابل نموده و لذا رژیم هیدرولیكی آنها در یك روند برای رسیدن به تعادل مجدد قرار می گیرد. مهندسی رودخانه علمی است كه این اعمال اندر كنشی را بطور سیستماتیك هماهنگ و هدایت خواهد نمود و به عبارتی دیگر مهندسی رودخانه شامل تمام مراحل برنامه ریزی، طراحی، اجرا و بهره برداری از عملیات مختلفی است كه به منظور بهبود وضعیت رودخانه در جهت استفاده بهتر از آن اعمال می گردد.

رودخانه ها شریان های اصلی حیات كلیه سازه های آبی محسوب می شوند و حفاظت و بهره برداری بهینه از آنها و همچنین حراست از بستر و حریم آنها از مهم ترین مسئولیت های وزارت نیرو می باشد.

استفاده بهینه از رودخانه ها به لحاظ اهمیتی كه این منابع طبیعی در برآورد نیازهای بشری، از دیرباز تاكنون داشته اند از انگیزه های مهم به وجود آمدن شاخه دیگری از مهندسی آب به نام مهندسی رودخانه بوده است. به علت نزدیكی سازه های تغذیه كننده از آب رودخانه و زمین های كشاورزی اطراف رودخانه نیاز به یك برنامه ریزی علمی جهت حفظ و حراست از این سازه ها اجتناب ناپذیر می باشد. علمی كه در مورد كلیه مراحل مطالعه و برنامه ریزی، طراحی، اجرا و بهره برداری جهت بهبود و یا تغییر وضعیت موجود یك رودخانه به منظور برآورد نیازهای عمرانی بحث می كند، مهندسی رودخانه نامیده می شود.

كلیه رودخانه ها در معرض تغییر و تحول قرار دارند و كارهای مهندسی رودخانه برای تغییر دبی، مطالعه دبی رسوبی، مسیر رودخانه، عمق آبراهه، پهنه سیل گیر و كیفیت آب مورد نیاز می باشد. روش های معمول در راه رسیدن به این اهداف استفاده از سازه های مختلف به تنهایی یا تركیبی از آنها مثل سد، سیل بند خاكی یا بتنی، پوشش بدنه، آبشكن یا به كار گرفتن راه حل های قدیمی مثل لایروبی می باشد.

از جمله مباحث مهم و اصلی در مهندسی رودخانه تعیین حوضه آبریز، شناخت شكل رودخانه (مرفولوژی )، بررسی فرسایش در رودخانه، تثبیت سواحل و بستر رودخانه، كانالیزه كردن و كنترل سیلاب می باشد که به اختصار به آنها خواهیم پرداخت.


اگر چه رودخانه ها در توسعه شهری و تمدن بشری نقش موثری ایفا كرده اند اما با ملاحظه جریان توفنده سیلاب كه حتی می تواند اتومبیلها، خانه ها و درختانی را كه در مسیر جریان سیلاب قرار دارند با خود ببرد، به خطرناك بودن زندگی در كنار رودخانه پی می بریم.

از طرف دیگر رسوبات حمل شده توسط سیلاب پس از ته نشینی، باعث حاصلخیزی زمینهای حاشیه رودخانه می شود. این زمینها پس از آبیاری با استفاده از آب رودخانه ها، بخش عمده تولیدات کشاورزی دنیا را فراهم می كنند. بنابراین، علیرغم وقوع مكرر سیلابیهای خطرناك، سواحل رودخانه ها، همواره گهواره تمدنهای بزرگ بشری و شاهرگهای توسعه و پیشرفت بوده اند. نمونه هایی از این سرزمینها را می توان در كشورهایی نظیر مصر، پاكستان، چین، هند، مكزیك، جنوب ایلات متحده آمریكا و ایران مشاهده كرد.

از رودخانه ها، بعنوان مسیرهای حمل و نقل نیز استفاده می شود.در مواقعی از خود رودخانه برای نقل و انتقال استفاده شده و در مواردی هم در امتداد رودخانه اصلی، جاده ای برای حمل و نقل كالا احداث گردیده است.

همچنین رودخانه ها فراهم كننده آب و انرژی برای طبیعت و انسان می باشند و می توان گفت تامین آب مهمترین نقش اقتصادی رودخانه است. آب اولین منبع تجدید شونده، ارزانترین و مهمترین كالایی است (به استثناء هوا) كه بشر از آن استفاده می كند.

به دلیل محدودیت منابع آب و لزوم استفاده مناسب از جریان آب رودخانه ها در سالهای اخیر سعی می شود توجه اساسی به تصفیه این مواد مبذول گردد به گونه ای كه آب در پایین دست محل ورود فاضلاب مجددا قابل استفاده باشد.

همچنین می توان با اصلاح فعالیتهای كشاورزی، صنعتی، معدنی و ... آلاینده های كمتری به رودخانه ها تخلیه نمود.

رودخانه ها، چشم اندازهای تماشایی و بی نظیری در سرتاسر جهان پدید آورده اند كه برای نمونه می توان به مناظر طبیعی حاشیه رودخانه های می سی سی پی در آمریكای شمالی، آمازون در آمریكای جنوبی، دانوب در اروپا، نیل در آفریقا، رودخانه زرد در شرق آسیا و دجله و فرات در خاور میانه اشاره كرد. در كشورمان نیز مناظر بسیار زیبایی در حاشیه رودخانه هایی نظیر زاینده رود، كارون، قزل اوزن و سفید رود وجود دارد.


رودخانه ها و حوضه های آبریز
بارش مهمترین منبع تامین جریان رودخانه ها است. پس از بارندگی، قسمتی از آب بارش، تبخیر شده، قسمتی دیگر توسط گیاهان جذب می شود و قسمتی هم قبل از جریان یافتن از مناطق بالا دست به پایین دست، در زمین فرو می رود. باقیمانده آب روی سطح زمین جاری می شود و رودخانه را ایجاد می كند. قسمت اخیر را رواناب می نامیم.

از ذوب شدن برفهای موجود در ارتفاعات كوهها نیز رواناب تولید شده و تعداد زیادی از مجاری كوچك آب به یكدیگر می پیوندند تا انهار بزرگتری را پدید آورند.

زمینهای حاوی خاكهای نفوذ ناپذیر نظیر صخره ها نسبت به زمینهای باخاكهای نفوذ پذیر، رواناب بیشتری ایجاد می كند. بعنوان نمونه در نواحی پایین دست مناطق مسكونی و مراكز تجاری پس از این ساخت و سازها، نفوذ پذیری خاك كم شده و رواناب بیشتری ایجاد می شود.

حوضه آبریز رودخانه ها، تمام ناحیه ای را شامل می شود كه از آن رواناب به سوی رودخانه در جریان است. به محدوده جداكننده حوضه آبریز یك رودخانه از حوضه آبریز رودخانه های دیگر، مرز حوضه آبریز می گویند. خط الراس رشته كوههای اصلی، مرز حوضه ها را تشكیل می دهند.

بخش عمده رواناب سرزمینهای جهان به اقیانوسها ریخته و مابقی وارد حوضه های آبریز داخلی می شود.

شكل دره های یك حوضه آبریز، معرف خوبی برای پی بردن به ویژگیهای زمین شناسی نواحی تحت فرسایش است. در جاهایی كه مقاومت زمین در مقابل فرسایش یكنواخت است (برای مثال یك صخره رسوبی تخت و هموار) الگوی فرسایش، درختی است (شاخه هایی نظیر رگبرگهای یك برگ).

در این الگو، شاخه های كوچك به یكدیگر می پیوندند و به تدریج بزرگتر می شوند و این شاخه های فرعی بزرگتر باز به یكدیگر می پیوندند و این عمل همینطور ادامه می یابد.

در حالت دیگر اگر نقاط شكستی در یك صخره رسوبی وجود داشته باشد تخریب و فرسایش از این نقاط شروع می شود و با یك الگوی مستطیل شكل توسعه می یابد. همچنین زمانیكه یك نقطه مرتفع وجود دارد (مانند یك مخروط آتشفشانی) با جریان آب از مركز به سمت خارج در تمام جهات، الگوی شعاعی پدید می آید.

و در نهایت در تپه های رسوبی، لایه های پولكی شكل سطحی به سهولت تخریب می شوند و چند باریكه آب به لایه های بستر مقاوم می رسد. این باریكه های آب به سمت پایین دست سطح بستر مقاوم،جریان می یابند به لبه ها و وجود خارجی این سطوح می رسند و سبب ایجاد الگوی فرسایشی بنام الگوی آبریز شبكه ای (داربستی) می شود.
زمینهای مجاور رودخانه ها را كه در زمان بروز سیلاب، غرقاب می گردند، سیلابدشت می نامند. این زمینهای هموار از انباشته شدن رسوبات همراه آب بوجود آمده اند. اغلب سیلابدشت ها بین دو دیواره دره ای كه رودخانه در آن جریان دارد امتداد می یابند.

مطالب تصادفی:

نوع مطلب : مهندسی عمران - آب
نوشته شده در پنجشنبه ۱۲ اسفند ۱۳۸۹ توسط SMSM |           |