تغییرات زمانی رواناب و رسوب جریان رودخانه های کوهستانی سبلان

مقدمه و هدف :

برآورد بار رسوب معلق ایستگاه های هیدرومتری نیازمند درک درست تغییرات مکانی و زمانی رسوب است. تغییرات و اثرپذیری هم زمان دبی و رسوب از تغییرات بارش از مواردی است که به ندرت مورد توجه قرار گرفته است. لذا، در این پژوهش تغییرات در شیب منحنی روند و نیز همبستگی نموداری مقادیر ماهانه و سالانه رواناب، رسوب ماهانه و سالانه نسبت به مقادیر بارندگی در شش ایستگاه شامل آتشگاه، پل سلطانی، نیر، عموقین، ویلادرق و نوران واقع در دامنه کوهستان سبلان در استان اردبیل، در یک دوره 20 ساله با استفاده از منحنی جرم مضاعف مورد ارزیابی قرار گرفت.

برای رسم و تحلیل منحنی جرم مضاعف، داده های ماهانه بارش، رواناب و رسوب جریان در یک دوره همزمان محاسبه و تجمعی شد. شیب منحنی روند (STC) برای تعیین افزایش رواناب بر مبنای بارش و غلظت رسوب بر مبنای رواناب مورد استفاده قرار گرفت. تغییر شیب و نیز آزمون معنی داری در تغییرات منحنی های تجمعی بارش-رواناب و بارش-رسوب مورد ارزیابی قرار گرفت. در ادامه تحلیل های تغییر شیب، عامل کاهشی و ضریب تبیین روی نتایج انجام شد. همچنین از روش ترسیمی تیلور برای ارزیابی همبستکی میان سری های زمانی بارش، رواناب و رسوب موردمطالعه استفاده شد.

نتایج مقادیر تغییرات رواناب و رسوب در طول دوره آماری موجود ایستگاه های هیدرومتری نشان داد که به جز ایستگاه نیر، یکنواختی مقادیر رسوب و رواناب در طول دوره آماری وجود دارد. در صورتی که در ایستگاه نیر در تمامی سال های مورد بررسی دارای بیش ترین مقادیر رواناب و رسوب بوده است. نتایج نمودار جرم مضاعف نشان داد که ایستگاه های نیر، پل سلطانی و آتشگاه روند تغییرات شیب منحنی در طول دوره آماری ثابت بوده، مقدار رسوب و رواناب متناسب با مقدار بارش است. اما در ایستگاه ویلادرق و نوران تغییرات روند رسوب و رواناب نسبت به بارندگی مشاهده شد. هم چنین در ایستگاه های آتشگاه و نوران داده ها در سال های اولیه فاقد روند تغییرات بوده اند در سال 1379 و 1384 برای ایستگاه آتشگاه و سال 1386 برای ایستگاه نوران این روند کاهش پیدا کرده است.

تحلیل نمودارهای تیلور نشان داد که همبستگی میان داده های بارش و رواناب و رسوب در دامنه صفر تا حدود 0/4 است. تشابه نسبی ضریب تغییرات رواناب و رسوب را می توان با تغذیه رودخانه ها از ذوب برف، مقیاس زمانی سالانه تحلیل ها و نیز پوشش گیاهی مناسب منطقه مورد مطالعه مرتبط دانست. بر اساس تحلیل نمودارهای تیلور، مقادیر انحراف معیار داده های رسوب در همه ایستگاه ها در یک محدوده مشابه قرار دارد. علاوه براین، در همه ایستگاه ها مقادیر انحراف معیار داده های رسوب از انحراف معیار داده های رواناب جریان بیش تر بوده است.