رودخانه ها و چگونگی تشکیل رود.
دیدکلی
مقدار آب رودخانهها ، در مقایسه با حجم آب کره ، بسیار ناچیز است. با این وجود بسیاری از
تغییرات ایجادشده در سطح خشکیهای عالم ناشی از عملکرد آبهای جاری است. رود و بستر آن ،
یعنی «رودخانه» نقش مهمی در زندگی بشر دارند.
نحوه تشکیل رود
در ابتدای هر بارندگی آب باران بر اثر تبخیر به اتمسفر باز میگردد. یا به داخل زمین نفوذ
مینماید. ولی با افزایش سرعت و مدت بارندگی به تدریج در صدد تبخیر کاهش مییابد و بارش
بیش از مقداری میشود که زمین قادر است جذب کند. در این موقع آب در سطح زمین جاری
میشود. این آبها ابتدا بصورت قشر نازکی از آب و یا تعداد زیادی از جویبارهای بسیار کوچک و
درهم جریان مییابند و سپس در مجاری معینی متمرکز میشوند. این مجاری شاخههای اولیه
رود هستند. این شاخهها مرتبا به هم میپیوندند و رودخانه اصلی را بوجود میآورند.
حوضه آبریز
رودها توده آبهایی است که در مجراهای طبیعی به سوی حوضههای آبگیر مختلف در حرکت میباشند. آبگیر
یاحوضه انتهایی رودهای بزرگ اقیانوسهاست و بعضی رودها به دریاچهها و یا باتلاقها میریزند. رودها جریان
خطی سادهای نیستند. یک رود ، شاخهها و انشعاباتی دارد که هر یک از آنها نیز دارای شاخهای فرعی است
و به این ترتیب یک سیستم یا یک شبکه تشکیل میدهند.
پهنهای از زمین که توسط یک سیستم رودخانهای واحد زهکشی میشود، حوضه آبریز آن رود میباشد. و خط
فرضی که کرانههای یک حوضه را از حوضههای مجاور جدا میکند خط تقسیم آبها نامیده میشود.
به تمام منطقهای که آب آن وارد یک رودخانه میشود، یا به عبارت دیگر به تمامی منطقهای که بوسیله یک
رودخانه و شاخههای آن «زهکشی» میشود، «حوضه آبریز» میگویند. خطی که حوضههای آبریز مجاور را از
یکدیگر جدا میکند خط تقسیم نامیده میشود. در یک حوضه آبریز ، که یک سیستم زهکشی طبیعی است،
مجاری زهکشی ، یا به عبارتی آبراهههای فراوان ، وجود دارد.
جریان رود
شکل جریان آب در رودخانه به دو صورت است. در بستر هموار و مستقیم و در سرعتهای کم ، مسیر هر ذره آب
یک خط مستقیم است که به آن «جریان ورقهای» یا خطی گفته میشود. در مقابل ، در بسترهای ناهموار و غیر
مستقیم و در سرعتهای زیاد که ذرات آب در همه جهات با سرعتهای مختلف حرکت نموده و در هم تداخل
میکنند، حرکت آب بصورت «جریان آشفته» است. در نزدیکی دیوارها و بستر رود ، به دلیل نیروی اصطکاک ،
جریان آشفتهتر است.
جریان متلاطم در تخریب دیواره و حمل ذرات نقش مهمی ایفا میکند. سرعت آب ، یعنی فاصلهای که هر ذره
آب در واحد زمان طی میکند، در نقاط مختلف یک رودخانه در طول یا عرض و عمق آن متغیر است. از عوامل
مختلفی که در تغییر سرعت جریان آب موثرند، میتوان مقدار آب رودخانه ، شیب بستر رودخانه ، در مسیر دارای
انحنا ، بیشتری سرعت از وسط به سمت دیواره مقعر متمایل میشود.
شکل حوضه
با ترسیم خط تقسیم آب حوضه ، شکل آن را میتوان بطور کیفی بیان کرد. حالت کلی شکل حوضههای تکامل
یافته به شکل دایره شبیه است. بعضیها شکلی کشیده و بعضی دیگر به شکل پهن هستند. شکل حوضه در
زمان تمرکز آبها در شاخه اصلی موثر است و در نتیجه حالت سیلابی یا آرام بودن جریان و مدت تداوم جریان آب
را در آبراهه اصلی حوضه تعیین میکند.
در حوضههای گرد (که به شکل دایره نزدیک است) به هنگام بارشهای تند ، سطح آب سریع بالا آمده و به زودی
نیز فروکش میکند. برعکس در حوضههای کشیده بالا آمدن سطح آب تدریجی ، قله سیلاب کوتاهتر ، ولی مداومت آن بیشتر است.
وسعت حوضه
خط تقسیم آبها در طول زمان ثابت باقی نمیماند. شاخههای هر رود با فرسایش قهقرایی همیشه در توسعه
حوضه آبریز خود هستند. بدین ترتیب بین دو حوضه مجاور برای تصاحب فضای بیشتر یک مبارزه دائمی وجود دارد.
به همین سبب وسعت و شکل حوضههای رودخانهای خیلی متفاوت است. وسعت هر حوضه عبارت است از
مساحت تصویر افقی آن که در روی نقشههای توپوگرافی با پلانیمتر اندازه گیری میشود. حجم آب رودها با
مساحت حوضه آبریز آنها رابطه مستقیم دارد.
در مقایسه حوضههای رودخانهای از نظر وسعت باید در نظر داشت که حوضههای وسیع اغلب از زیر حوضههای
کوچکتر با ویژگیهایی متفاوت (از نظر شکل و جنس سنگها) تشکیل شده که این وضع چگونگی جریان آب را
درآبراهه اصلی کنترل میکند. حوضههای رودخانهای را بر حسب وسعت آنها به حوضههای کوچک (کمتر از 40
کیلومترمربع) و حوضههای بزرگ (وسیع تر از 40 کیلومترمربع) تقسیم میکنند.
 |
ارتفاع متوسط حوضه
ارتفاع متوسط حوضه از سطح دریا در واقع بیانگر شرایط
اقلیمی حاکم بر حوضه است، زیرا در حوضههای مرتفع
بارندگی بیشتر و تبخیر کمتر از حوضههای پست بوده و
نزولات نیز به شکل برف میباشد. ارتفاع متوسط ، ارتفاعی است که از تقسیم حجم حوضه (از سطح دریا)
به سطح آن بدست میآید.
الگوی زهکشی حوضه
الگوی زهکشی یک ویژگی کیفی است که چگونگی به هم پیوستن شاخهها و انشعابات شبکه زهکشی را
نشان میدهد و ارتباط نزدیکی با جنس سنگها و ساختمان زمین دارد. تیپ درختی زمینهایی را نشان میدهد
که از یک نوع سنگ بوده و در موقع تشکیل شبکه ، ساختمان آن افقی و یا شیب خیلی کم داشته است. نوع
موازی یا شبه موازی اغلب در ساختمان تک شیب شکل میگیرد. الگوی داربستی و مستطیلی نیز به ترتیب
ساختمانهای چین خورده و شکسته را نشان میدهند. در یک حوضه وسیع ممکن است چند نوع از الگوهایمتفاوت دیده شود.
دبی رود
حجم آبی که در واحد زمان از مقطع عرضی یک رودخانه عبور میکند «دبی» رود خوانده میشود که معمولا آن
را به متر مکعب در ثانیه بیان میکنند. مقدار دبی در واقع برابر است با حاصلضرب سرعت جریان آب در سطح
مقطع رودخانه. دبی یک رودخانه در طول سال تغییر میکند و معمولا در بهار ، به علت ذوب یخ و زیاد شدن
بارندگی و جاری شدن سیلاب ، افزایش مییابد. در ایام گرما سال دبی رودخانه به حداقل میرسد.
برای اندازهگیری دبی جریانهایی مثل رودخانه ، قنات و چشمه ، راههای مختلفی وجود دارد ولی معمولیترین آنها
استفاده از «پروانه آبی» است. تعیین دبی عامل مهم در بررسیهای آب شناسی از جمله برآورد زمان پر شدن
یک سد یا مخزن ، تعیین احتمال وقوع سیل جهت طراحی سازههای مهارکننده و ارزیابی میزان فرسایش سطحی است.
رودهای دائمی و فصلی
رودخانهها را از نظر تغییر مقدار آب در طول سال به دو دسته «دائمی» و «فصلی» تقسیم میکنند. در اقلیمهای
مرطوب که مقدار بارندگی زیاد و تبخیر کم است رودخانهها از نوع دائمی هستند. آب این رودخانهها در زمانی که
بارندگی نیست از ذوب برف و یخ نواحی مرتفع و یا از ورود آبهای زیرزمینی به داخل آنها تامین میشود. در مقابل
در مناطق خشک که مقدار بارندگی کم و تبخیر زیاد است رودخانهها بیشتر موقتی و فصلیاند.
این رودخانهها بنابه شرایط ممکن است فقط در خلال بارندگی و کمی بعد از آن یا فقط در طول فصول مرطوب
سال آب داشته باشند. معمولا در این مناطق سطح آب زیرزمینی پایینتر از آن است که بتواند رودخانه را تغذیه
کند. دبی نه تنها در طول یک سال ، بلکه از سالی به سال دیگر ، نیز تغییر میکند و علت آن تغییر میزان
بارندگی سالیانه است. هرچند سال یک بار ممکن است بر اثر سیلی عظیم و غیر متعارف دبی رود به مقدار
بسیار زیاد افزایش یابد. در رابطه بین بارندگی و مقدار آب رودخانه و همچنین در تغییر مقدار آب در طول زمان ،
عوامل متعددی دخالت دارند.
عوامل موثر در تغییر مقدار آب رودخانه در طول زمان
- شرایط اقلیمی :
در آب و هوای گرم ، به علت بالا بودن دما ، مقدار تبخیر بیشتر است و بنابراین مقدار کمتری از بارش در - رودخانهها جریان مییابند. به علاوه ، شدت بارندگی ، طول مدت بارش ، و نوع آن در مقدار آب رودخانه
- موثر است.
- جنس زمین :
وضع زمین شناسی ، به خصوص نوع مواد تشکیل دهنده زمین ، نیز بر مقدار آب رود تاثیر میگذارد. نفوذ - آب به داخل زمین از تغییرات شدید دبی رودخانه جلوگیری میکند.
- توپوگرافی :
شکل پستی و بلندیهای سطح زمین نیز در مقدار آب رودخانه تاثیر دارد. واضح است که در شیبهای تند - ، جریان آب سریعتر از شیبهای ملایم است. در زمینهای هموار نیز تودههای آب ساکن ایجاد میشود که
- تبخیر و نفوذ بیشتر را به همراه دارند.
- پوشش گیاهی :
مقدار پوشش گیاهی در یک حوضه آبریز نیز در مقدار آب و تغییر آن در طول زمان موثر است. شاخ و برگ - درختان ، قسمتی از آب باران را در خود نگه میدارد و باعث میشود که باران قبل از رسیدن به زمین به
- تدریج تبخیر شود. به همین جهت ریزش بارانهای خفیف و کوتاه در یک منطقه جنگلی ممکن است اصولا
- آبی را به رودخانه وارد نکند. به علاوه گیاهان باعث میشوند که آب باران فرصت و امکان بیشتری برای
- نفوذ به داخل زمین داشته باشد.