تغییرپذیری معادلات سنجۀ رسوب در طول برخی رودخانه های استان های کرمانشاه، کردستان، زنجان و گیلان

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ادارۀ منابع طبیعی و آبخیزداری شهرستان دهگلان، بخش یگان حفاظت، استان کردستان

2 استادیار، گروه مهندسی آبخیزداری، دانشکدۀ منابع طبیعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

3 دانش‏ آموختۀ کارشناسی ارشد، دانشگاه پیام نور تهران، مرکز شرق

چکیده

بررسی ظرفیت حمل رسوب و فرایند انتقال رسوب در هیدرولیک رودخانه‏ها و ریخت‏شناسی آن، اهمیت ویژه‏ای دارد. با توجه به اینکه مطالعۀ تغییرات ضرایب اصلاحی در روش‏های مختلف برآورد رسوب می‏تواند مفید باشد، بنابراین پژوهش حاضر به‌‌منظور مقایسۀ تغییرات مقادیر ضرایب اصلاحی از بالادست به پایین‏دست رودخانه‏های قره‏سو (کرمانشاه)، نگل و سروآباد (کردستان) و قزل‏اوزن (کردستان، زنجان و گیلان) با استفاده از روش‏های هیدرولوژیکی LQMLE، Smearing، 1CF، 2CF، معمولی و FAO انجام شده است. نتایج نشان داد از بالادست به پایین‏دست رودخانه، با کاهش ضریب معادله، فرسایش‏پذیری در حوضۀ بالادست ایستگاه‏ها کاهش و با افزایش توان معادله، انتقال رسوب افزایش یافت. کاهش و افزایش ضریب و توان معادلات در جهت پایین‏دست مقاطع مختلف رودخانه می‏تواند به‏دلیل اضافه‌شدن مناطق با شیب کمتر به حوضۀ بالادست است. در ایستگاه‏های مطالعه‌شده، روش‏های هیدرولوژیکی استفاده‌شده (به‏جز روش FAO) مقدار رسوب را کمتر از مقدار رسوب مشاهده‏ای تخمین زدند. همچنین، مقایسۀ مقادیر رسوب مشاهده‏ای و برآوردی نشان داد ایستگاه‏های پایین‏دست حوضه اختلاف رسوب برآورد کمتری نسبت به ایستگاه‏های بالادست داشت. مقایسۀ روش‏های استفاده‌شده نشان داد در ایستگاه یساول روش FAO با خطای نسبی، کارایی مدل و شاخص توافق به‏ترتیب 31/4، 454/0 و 750/0، ایستگاه قره‏گونی روش LQMLE با خطای نسبی و کارایی مدل و شاخص توافق به‏ترتیب 17/68-، 285/0 و 526/0، در ایستگاه پل‏دختر نیز روش LQMLE با خطای نسبی و کارایی مدل و شاخص توافق به‏ترتیب 41/53-، 377/0 و 647/0 و نیز روش LQMLE برای ایستگاه هیدرومتری استور به‏ترتیب با خطای نسبی و کارایی مدل و شاخص توافق، 53/25-، 680/0 و 874/0 مناسب‏ترین روش تخمین رسوب ارزیابی شدند. در ایستگاه‏های هیدرومتری دوآب ‏مرگ، پل ‏کهنه و قورباغستان به‏ترتیب روش‏های LQMLE، 2CF و LQMLE مناسب‏ترین روش ارزیابی تخمین رسوب بودند. در ایستگاه‏های هیدرومتری شویشه و کوماسی نیز روش FAO بهترین روش ارزیابی تخمین رسوب بود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


Ahmadi H, Malekian A, Abedi R. The most Appropriate Statistical Method for Suspended Sediment Estimation of Rivers (Case Study: Roodak Station of the Jajrood Basin). Quarterly J Envir Erosion Res. 2012; 2:78-88. (In Persian)
[2] Kisi O, Shiri J. River suspended sediment estimation by climatic variables implication: Comparative study among soft computing techniques. Computers Geosci. 2012; 43:73-82.
[3] Azamathulla HM, Cuan YC, Ghani AA, Chang CK. Suspended sediment load prediction of river systems: GEP approach. Arab J Geosci. 2013; 6(9):3469-3480.
[4] Hu B, Wang TH, Yang Z, Sun X. Temporal and spatial variations of sediment rating curves in the Changjiang (Yangtze River) basin and their implications. Quatern Int. 2011; 230:34-43.
[5] Sadeghi, S.H.R. 2007. The development of curve sediment equation for upward and downward hydrograph using regression model. Iran Water Resource Research, 1(1):101-103.
[6] Telvari AR. The suspended sediment with some watershed charactrestices in Karkheh and Dez brenchez in Lrestan proviance. Pajohesh and Sazandegi Journal. 2002; 15(1):47-56. (In Persian)
[7] Pavanelli D, Bigi A. Suspended sediment concentration for three Apennine monitored basins particle size distribution and physical parameters. In: The Agro Environment Congress, Venice, Italy. 2004; 537-544.
[8] Arabkhedri M. The study of suspended sediment in Iran watersheds. Iran Water Resource Research, 2005; 2:61-60. (In Persian)
[9] Endreny TA, Hassett JM. Robustness of pollutant loading estimators for sample size reduction in a suburban watershed. Int J River Basin Manag. 2005; 3(1):53-66.
[10] Ghomshi M. Podeh T Application evalation of sediment load equations in Khosastan Rivers. Journal of Water and Soil Science (Journal of Science and Technology of Agriculture and Natural Resources), 2003; 6(1): 13-30. (In Persian)
 [11] Feiznia S, Ghafari G, Karimizade K, Tabatabayizade MS. Determination of the Most Suitable Method for Estimation of Suspended Sediment in Hydrometric Stations Upland of Latian and Taleghan Dams. Journaral of natural environment (Iranian journal of natural resources), 2011; 64(3):231-242. (In Persian)
 [12] Mirzaei MR, Arabkhedri M, Feiznia S, Ahmadi H. A Comparison of methods of estimation of suspended sediment. Iranian Journal of Natural Resources, 2005; 58(2):301-315. (In Persian)
[13] Arabkhedri M, Hakiamkhani Sh, Varvani J. The validity of extrapolation methods in estimation of annual mean suspended sediment yield (17 hydrometric stations). Journal of Agricultural Scinence and Natural Resources, 2004; 11(3):123-131. (In Persian)
[14] Zanganeh ME, Mosaedi A, Meftah Halghi M, Dehghan AA. Determination of suitable method for estimating suspended sediments discharge in Arazkoose hydrometric station (Gorganrood Basin). Journal of Water and Soil Conservation, 18(2):85-104. (In Persian)
[15] Mosaedi A, Mohammadi Ostadkelayeh A, Najafinejad A, Yaghmaiee F. Optimization of the relations between flow discharge and suspended sediment discharge in selected hydrometric stations of Gorganroud river. Iranian Journal of Natural Resources, 2006; 59(2):331-342. (In Persian)
[16] Zoratipour A, Mahdavi M, Khalighi Sigaroudi Sh, Salajegheh A, Shams Almaali N. Assessment of the effect of classification on the improved estimation of suspended sediment load using hydrological methods (Case study: Taleghan Basin). Journal of the Iranian Natural Resources, 2009; 61(4):809-819. (In Persian)
[17] Ulke A, Tayfur G, Ozkul S. Predicting suspended sediment loads and missing data for Gediz river, Turkey. J Hydrol Eng. 2009; 14(9):954-965.
[18] Kakaei Lafdani E, Moghaddam Nia A, Ahmadi A. Daily suspended sediment load prediction using artificial neural networks and support vector machines. J Hydrol. 2013; 478(25):50-62.
[19] Zhu YM, Lu XX, Zhou Y. Suspended sediment flux modeling with artificial neural network: An example of the Longchuanjiang River in the upper Yangtze catchment, China. Geomorphology, 2007; 84(1):111-125.
[20] Melesse AM, Ahmad S, McClain ME, Wang X, Lim YH. Suspended sediment load prediction of river systems: An artificial neural network approach. Agricul Water Manag. 2011; 98(5):855-866.
[21] Tabatabaei MR, Solaimani K, Habibnejad Roshan M, Kavian A. Estimation of daily suspended sediment concentration using artificial neural networks and data clustering by self-organizing map (Case Study: Sierra Hydrometry Station- Karaj Dam Watershed). Journal of Watershed Management Research, 2015; 5(10):98-116. (In Persian)
[22] Khazaii Moghani S, Najafi Nezhad A, Aziam Mohseni M, Shaikh B. Forecasting suspended sediment discharge by using time series transfer function model in selected stations of Gorganrood, Golestan Province. Journal of Water and Soil Conservation, 2013; 21(3):185-202. (In Persian)
[23] Varvani J, Najafi Nejad A, Mirmoini Karahroudi A. Improving of sediment rating curve using minimum variance unbiased estimator. Gorgan, J0urnal of Agricultural Sciences and Natural Resources, 2008; 15(1):150-161. (In Persian)
[24] Sadeghi SHR, Fazli S, Khaledi Darvishan AV. Efficency assessment of sediment rating curve in Khamsan representative watershed. 6th National Conference of Watershed Management Sciences and Engineering, 28-29 April 2010, 8 P. (In Persian)
[25] Sadeghi, SHR, Mizuyama T, Miyata S, Gomi T, Kosugi K, Fukushima T, Mizugaki S, Onda Y. Development, evaluation and interpretation of sediment rating curves for a Japanese small mountainous reforested watershed. Geoderma, 2008; 144:198-211.
[26] Hadi Ghoroghi J Khaledi Darvishan AV. Performance evaluation of suspended sediment load prediction models in North and West of Iran (Case study: Gharasoo and Tajan rivers). Iranian Water Research Journal, 2014; 9(2):73-78.
[27] Kavian A, Moradian M, Darabi H, Safari A. The modification coefficients comparison of sediment curve equation in sub-humid and semi-arid rivers. Extant ion and Development of Watershed Management, 2013; 2(7):15-20. (In Persian)
[28] Najafinejad A, Mardian M, Varvani J, Sheikh VB. Performance evaluation of correction factors in optimization of sediment rating curve (Case Study: Kamal Saleh Dam Watershed, Markazi Province, Iran). Journal of Water and Soil Conservation, 2011; 18(2):105-122. (In Persian)
[29] Dastranj A, Khazai M, Kazemi M, Falah S, Adeli B. Assessment corrective methods for estimating suspended sediment (Case Study: Beshaar Watershed). Quarterly Journal of Environmental Erosion Research, 2015; 4(3):47-57. (In Persian)
[30] Nohegar A, Kazemi M, Ahmadi SJ, Gholami H, Mahdavi R. Determine the most appropriate corrective method to estimate suspended sediment load (Case Study: Tange Bostanak Watershed). Journal of Natural Ecosystems of Iran, 2017; 7(3):67-82. (In Persian)
 [31] Walling DE, Webb BW. The Reliability of suspended sediment load data, in: erosion and sediment transport (Proc. of Florence Symp. June 1981, IAHS. Public. 1981; 133:177-194.
[32] Jones KR, Berney O, Carr DP, Barret EC. Arid zone hydrology for agricultural development. FAO Irrigation and Drainage Paper, 1981; 37:271-284.
[33] Thomas RB. Estimating total suspended sediment yield with probability sampling. Water Resour Res. 1985; 21:1381-1388.
[34] Duan N. Smearing estimate, a nonparametric retransformation method. Harvard University Press, Cambridge, Mass, 1983; 456p.
[35] Koch RW, Smillie GM. Comment on river loads underestimated by rating curves. Water Resour Res, 1986; 22(13):2121-2122.
[36] Hadi Ghoroghi H, Habibnejad Roshan M, Khaledi Darvishan AV. Efficiency of different data separation methods to increase the accuracy of sediment rating curve; Case Study a part of the Sefidrood watershed. The Iranian Society of Irrigation and Water, 2013; 2(2):97-111. (In Persian)
[37] Khaledi Darvishan, AV, Hadi Ghoroghi J, Gholami L, Katebi Kord A. The changes study of sediment rating coefficient in Gharasoo River of Kermanhah province. The 6th National Conference of Iran Water Resources Management, 23-25 Aprial 2016. Kurdisatn University, Sanandaj, Iran. 2016. (In Persian)
 [38] Hadi Ghoroghi J, Khaledi Darvishan AV. the estimation of suspended sediment yield models in north and west of Iran (Case of study: Gharasoo and Tajan Rivers). Journal of Iran Water Research, 2015; 9(2):73-78. (In Persian)
دوره 5، شماره 1
فروردین 1397
صفحه 307-318
  • تاریخ دریافت: 23 اردیبهشت 1396
  • تاریخ بازنگری: 08 شهریور 1396
  • تاریخ پذیرش: 30 مرداد 1396
  • تاریخ اولین انتشار: 01 فروردین 1397
  • تاریخ انتشار: 01 فروردین 1397