نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1 دانشجوی دکتری مخاطرات ژئومورفولیک، گروه جغرافیای طبیعی، دانشکده ادبیات و علوم انسانی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران
2 دانشیار ژئومورفولوژی، گروه جغرافیای طبیعی، دانشکده ادبیات و علوم انسانی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران
چکیده
کلیدواژه‌ها
موضوعات
عنوان مقاله [English]
نویسندگان [English]
Rivers have different patterns along their path, and understanding these patterns could help researchers understand and predict the responses of human activities and natural factors of the river. In addition, in the morphological analysis, the flow power is one of the most important parameters. Therefore, the purpose of this study was to analyze the channel form and to evaluate the river power in different return periods as well as to estimate the shear stress in the Givi Chay River using Landsat 8 images, topographic maps, geology, hydrological, and field data. Morphological and hydrological indices, as well as methods for analyzing the total river power, river specific power, and shear stress, were used to achieve the purpose of the study. The calculation of the bending coefficient showed that the river pattern was sinusoidal in the first and third intervals and was meandering in the second interval. According to the central angle characteristics, the first and the second intervals were in the highly-developed meandering form and the third interval was in the developed meandering form. Also, according to the results of the study, the highest amount of the total river power was in the first interval at the 4th, 5th, and 6th sections. The specific strength of the river was high in the third intervals and the 2nd, 1st, 5th, and 6th sections. At present, due to the low strength of the lithological formations in these sections, the erosion of the riverbed is observed in these sections. The lowest specific power was due to the high river width and low bed slope at sections 12 and 13. The highest amount of shear stress was in the first interval in sections 5, 6, 2, and the lowest shear stress was in sections 12 and 13. In general, channel formation and channel dynamics in the Givi Chay River were influenced by discharge, lithological resistance of the riverbed, and human interference (encroachment on the riverbed, construction of bridges, and dumping of construction waste and debris).
کلیدواژه‌ها [English]
مقدمه
رودخانه‌ها و فرایندهای رودخانه‌ای در سطح زمین، مهم‌ترین سیستم‌های ژئومورفیک فعال‌اند (Bag et al., 2019: 614). رودها در امتداد مسیر خود شرایط متفاوتی را تجربه می‌کنند؛ به‌طوری که از مسیر کوهستانی شروع می‌کنند و پس از عبور از دشت‌ها به مصب دریاها یا دیگر رودهای اصلی می‌رسند و در هر کدام از این مناطق رفتاری کاملاً متفاوت را به نمایش می‌گذارند و درنتیجه الگوهای متفاوتی به خود می‌گیرند (اصغری سراسکانرود، 1396: 118). مورفولوژی و الگوهای متفاوت رودخانه‌ها به عوامل متعددی بستگی دارد؛ مانند جنس و لیتولوژی مواد دیواره‌ها و بستر (Pike et al., 2010: 1; Batalla et al., 2018: 322)، فعالیت‌های تکتونیکی (Petrovszki & Timar, 2010: 223; Ayaz & Dhali, 2019: 1)، عوامل آنتروپوژنی مانند منحرف‌کردن سیلاب، احداث مناطق مسکونی، برداشت شن و ماسه، احداث اسکله‌ها و پل‌ها (Mandal et al., 2016: 99; Bandyopadhyay & Kumar, 2018: 151) و احداث سد (Minh Hai et al., 2019: 2; Hmmerling et al., 2019: 1165)؛ ولی باید توجه داشت که غالباً یک یا دو عامل تغییرات را کنترل می‌کنند.
پژوهشگران بر این باورند که اصولاً طبقه‌بندی الگوی رودخانه و برقراری رابطه بین مورفولوژی و فرایندهای شکل‌گرفته در رودخانه به آنها در درک درست و پیش‌بینی واکنش‌های ناشی از فعالیت‌های انسانی و عوامل طبیعی رودخانه کمک خواهد کرد (Montgomery & John, 1998: 597)؛ به علاوه مورفولوژی بستر کانال، تابعی از قدرت جریان و تنش برشی محلی است که با شیب کانال و دبی تعیین می‌شود (Flores et al., 2006: 2).
قدرت رودخانه بر ویژگی‌های جغرافیایی مانند میزان انتقال بار بستر (Bagnold, 1996: 12)، تأثیر ژئومورفیک سیلاب (Magilligan, 1992: 373)، مهاجرت کانال‌ها (Nanson & Hickin, 1986: 497) و الگوی کانال (Ferguson, 1995: 34) تأثیر بسیار زیادی دارد. تعیین قدرت فرسایشی رودخانه برای هرکدام از مقاطع از این نظر حائز اهمیت است که می‌توان شرایط و توان هیدرودینامیک جریان را ارزیابی و دربارة اشکالی قضاوت کرد که در هر مقطع وجود دارد و متأثر از هیدرودینامیک جریان ایجاد شده یا عوامل دیگر در ایجاد آنها دخیل بوده است.
پژوهش‌هایی درزمینة تحلیل شکل مجرا و ارزیابی قدرت رودخانه انجام شده است؛ ازجمله اصغری سراسکانرود و همکاران (1395) نحوة توزیع قدرت رودخانه و تنش برشی را در محدودة شهری سراسکندچای بررسی کردند. نتایج پژوهش آنها نشان داد در مقاطع 10، 11 و 12 قدرت مخصوص و تنش برشی بیش از سایر مقاطع و در مقاطع 9، 15 و 16 به علت عرض زیاد بستر رودخانه و شیب کم بستر، قدرت مخصوص و تنش برشی کمتر از سایر مقاطع بوده است.
اصغری سراسکانرود (1396) با استفاده از روش‌های شاخص‌های مورفولوژیکی و تحلیل قدرت رودخانه، شکل مجرا و قدرت رودخانة کلقان‌چای را تحلیل و ارزیابی کرده است. نتایج پژوهش نشان داد شکل‌گیری الگو و دینامیک مجرا در محدودة پژوهش متأثر از ویژگی‌های فرایندهای هیدرولوژیکی، مقاومت لیتولوژیکی و عوامل انسانی است و با کاهش عرض معبر، قدرت رودخانه افزایش می‌یابد.
مرتضوی و همکاران (1397) الگوهای پیچان‌رودی رودخانة گلمکان را با استفاده از شاخص‌های ضریب خمیدگی و زاویة مرکزی بررسی کردند و به این نتیجه دست یافتند که میانگین ضریب خمیدگی قوس‌ها برابر با 47/1 است و به ترتیب 68/13 و 92/58 درصد قوس‌ها در زمرة پیچان‌رود توسعه‌یافته و توسعه‌نیافته قرار دارند.
کافمن و همکاران[1] (2008) از شاخص مقاومت نسبی برای ارزیابی کل پایداری بستر استفاده کردند و در شاخص پایداری نسبی بستر اصلاحاتی انجام دادند.
پارکر و همکاران[2] (2011) قدرت رودخانه و ارتباط آن را با شیب و حمل ذرات درشت رودخانه بررسی کردند. نتایج نشان داد قدرت رودخانه با میزان حمل رودخانه رابطة بسیار نزدیکی دارد و با افزایش شیب، ذرات بزرگ‌تر حمل می‌شود.
اسکوت[3] (2013) قدرت جریان و تغییر هندسة کانال را در رودخانة آبی[4] ویسکانسین[5] بررسی کرده است. با توجه به نتایج پژوهش، دبی و مقاومت سازندهای اطراف رودخانه به‌مثابة دو عامل مهم کنترل تغییرات پایین‌دست در هندسة کانال جریان شناخته شده و قدرت جریان مقطعی به‌شدت با شکل کانال همراه است.
فیلیپس و دسلوگس[6] (2014) با توجه به دبی رودخانه، شیب بستر، عرض مجرا و داده‌های میدانی، قدرت رودخانه را در رودخانه‌های واقع در حوضة دریاچة لوران جنوبی محاسبه کردند. نتایج پژوهش نشان داد میزان حمل رسوبات متأثر از مواد بستر و این عامل متأثر از توزیع قدرت رودخانه و تنش برشی است.
کیبت لنگت و همکاران[7] (2019) در پژوهشی دینامیک رودخانة تانا را بررسی و بیان کرده‌اند نیروهای حرکتی بالقوه برای تغییرات مورفولوژیکی رودخانه شامل رژیم هیدرولوژیکی، شیب، لیتولوژی و کاربری اراضی است.
رودخانة گیوی‌چای از رودخانه‌های دائمی استان اردبیل در شمال غرب کشور ایران است و با توجه به بررسی پیشینة پژوهش، هنوز پژوهشگران پژوهش جامع و کاملی دربارة این رودخانه انجام نداده‌اند؛ بنابراین در این پژوهش نخست الگوی رودخانة گیوی‌چای از حدفاصل سد گیوی تا الحاق به رودخانة قزل‌اوزن بررسی شده است؛ سپس قدرت مخصوص و قدرت کل رودخانه برای دوره‌های بازگشت مختلف برآورد شده و درنهایت برای اینکه بدانیم آیا افزایش قدرت مخصوص رودخانه در نواحی مختلف تأثیر یکسانی خواهد داشت یا اینکه عوامل هر مقطع مهم‌ترین عامل برای تعیین میزان تغییرات مقطع است، تنش برشی موجود محاسبه شده است.
روش‌شناسی پژوهش
در این پژوهش از نقشة توپوگرافی با مقیاس1:50000، نقشة زمین‌شناسی با مقیاس 1:100000و تصاویر google Earth و لندست هشت، شامل سنجندة OLI (2019)، نقشه‌های تعیین حد بستر و حریم رودخانة گیوی‌چای با مقیاس 1:2000و داده‌های میدانی استفاده شده است. برای پردازش تصاویر و تجزیه و تحلیل داده‌ها نیز، نرم‌افزارهای ENVI، Arc GIS، Excel، HEC RAS و Smada به کار رفته است. تصحیح اتمسفری با روش FLAASH روی تصویر ماهواره‌ای انجام و با استفاده از شاخص‌های آب شامل NDWI، MNDWI، AWEI_ no shadow، AWEI_ shadow و WRI (جدول 1) مسیر رودخانه از روی تصاویر استخراج شد (شکل 1). با توجه به ضریب کاپا و صحت کلی، مسیر رودخانة استخراج‌شده با شاخص AWEI_sh تأیید و استفاده شد (جدول 2). به‌منظور بررسی تراکم پوشش گیاهی محدودة پژوهش نیز، شاخص NDVI (رابطة 1) به کار رفت که در این رابطه : باند 5 و : باند 4، لندست 8 است.
رابطة (1)
شکل 1. اعمال شاخص‌های مختلف در منطقة پژوهش در سال 2019 (لندست 8)؛ (منبع: نویسندگان، 1398)
جدول 1. شاخص‌های استفاده‌شده در پژوهش
|
منابع |
مقدار پیکسل‌های آب |
اعمال شاخص‌ها در تصویر لندست هشت |
رابطه‌های اصلی |
شاخص‌ها |
|
McFeeters (1996) |
بزرگ‌تر از صفر |
(B3-B5)/(B3+B5) |
(Green-NIR)/(Green+NIR) |
NDWI |
|
Xu (2006) |
بزرگ‌تر از صفر |
(B3-B6)/(B3+B6) |
(Green-MIR)/(Green+MIR) |
MNDWI |
|
Feyisa et al(2014) |
بزرگ‌تر از صفر |
4×(B3-B6)-(0.25×B5+2.75×B7) |
4×(Green-SWIR1)-(0.25×NIR+2.75×SWIR2) |
AWEI_ no shadow |
|
Feyisa et al(2014) |
بزرگ‌تر از صفر |
B2+2.5×B3-1.5×(B5+B6)-0.25×B7 |
Blue+2.5×Green-1.5×(NIR+SWIR1)-0.25×SWIR2 |
AWEI_ shadow |
|
Shen & Li (2010) |
بزرگ‌تر از یک |
(B3+B4)/(B5+B6) |
(Green+Red)/(NIR+SWIR1) |
WRI |
جدول 2. صحت کلی و ضریب کاپا (منبع: نویسندگان، 1398)
|
WRI |
AWEI_sh |
AWEI_nsh |
MNDWI |
NDWI |
شاخص |
|
90/0 |
98/0 |
97/0 |
93/0 |
89/0 |
ضریب کاپا |
|
06/92 |
42/99 |
51/98 |
35/95 |
03/90 |
صحت کلی (درصد) |
پس از استخراج مسیر رودخانه با توجه به شاخص‌های طیفی آب، در مرحلة بعد براساس متغیرهای مختلفی از قبیل کنترل زمین‌شناسی و توپوگرافی، عرض دشت سیلابی و آثار آنتروپوژنیک و با توجه به مشاهدة میدانی و استفاده از تصاویر GoogleEarth و ماهوارة لندست، برای انجام بررسی دقیق‌تر و علمی‌تر، رودخانه در پایین‌دست سد گیوی به سه بازه تقسیم شد: بازة 1 (بازة دشتی)، بازة 2 (بازة کوهستانی) و بازة 3 (بازة نیمه‌کوهستانی). ضریب خمیدگی با استفاده از رابطة 2 (ضریب پیتز) به دست آمد.
رابطة (2)
در رابطة (2) S: ضریب خمیدگی، L: طول قوس و : نصف طول موج است. زاویة مرکزی قوس‌های زده‌شده روی هرکدام از بازه‌ها نیز، با استفاده از رابطة 3 (ضریب کورنیاس) محاسبه شد.
رابطة (3)
در رابطة بالا A: زاویة مرکزی، L: زاویة مرکزی و R: شعاع دوایر برازش‌شده است. مسیر رودخانه و دوایر برازش‌شده بر پیچان‌رودها در شکل 2 نمایش داده شده است.
شکل 2. مسیر رودخانه و دوایر برازش‌شده بر پیچان‌رودها (تصویر سنتینل 2، ترکیب باندی قرمز، سبز و آبی)
(منبع: نویسندگان، 1398)
قدرت کل رودخانه با استفاده از رابطة (4) محاسبه شد.
رابطة (4)
در این رابطه : قدرت کل رودخانه (در واحد وات بر متر)، : وزن مخصوص آب (9810 نیوتن بر مترمربع)، : دبی (مترمکعب بر ثانیه) و S: شیب کانال است. قدرت رودخانه همچنین ممکن است در واحد بستر رود به‌صورت قدرت مخصوص در واحد مترمربع به شکل رابطة (5) بیان شود.
رابطة (5)
در این رابطه : قدرت مخصوص رود در واحد وات بر مترمربع است که به میانگین مقطع عرضی قدرت رود در هر واحد از عرض رودخانه (یا قدرت رود در واحد سطح بستر، مترمربع) بیان می‌شود (Phillips & Desloges, 2014: 3). برای تعیین قدرت مخصوص رود در شرایط عادی جریان از میانگین سالیانة جریان و برای تعیین حداکثر توان رود در یک مقطع مشخص از داده‌های دبی پیک ماهانه و دبی حداکثر لحظه‌ای در دوره‌های بازگشت مختلف استفاده شده است (جدول 3). با توجه به داده‌های ایستگاه هیدرومتری فیروزآباد، دوره‌های بازگشت مختلف با استفاده از نرم‌افزار Smada و توزیع گامبل به دست آمده است. با توجه به اینکه تنش برشی مرزی (موجود)، شروع حرکت ذرات رسوبی با جریان آب در بستر رود را نشان می‌دهد، تنش برشی موجود (مرزی) با استفاده از رابطة (6) به دست آمد.
رابطة (6)
براساس این رابطه : تنش برشی مرزی برحسب نیوتن بر مترمربع، : وزن مخصوص آب برحسب کیلوگرم بر مترمکعب، : شتاب ثقل برحسب متر بر مجذور ثانیه، R: شعاع هیدرولیک یا عمق آب برحسب متر و S: شیب بستر یا شیب خط انرژی است (Phillips & Desloges, 2014: 3).
جدول 3. دورة بازگشت دبی پیک ماهانه و دبی حداکثر لحظه‌ای رودخانة گیوی‌چای به روش توزیع گامبل
|
500 |
200 |
100 |
50 |
25 |
10 |
5 |
33/2 |
2 |
دوره‌های بازگشت |
|
70/107 |
91/93 |
46/83 |
97/72 |
40/62 |
16/48 |
88/36 |
04/23 |
86/19 |
دبی پیک ماهانه |
|
323 |
281 |
250 |
219 |
189 |
148 |
117 |
82 |
69 |
دبی حداکثر لحظه‌ای |
(منبع: نویسندگان، 1398)
معرفی محدودة پژوهش
رودخانة گیوی‌چای ازجمله رودخانه‌های دائمی استان اردبیل است. دو رود هیرو که از ارتفاعات جنوب شهر خلخال سرچشمه گرفته است و آرپاچای که از شمال به جنوب جاری است، در پایین‌دست به هم می‌پیوندند و جریان در نزدیکی روستای اینالاوا به سمت غرب منحرف می‌شود و ارتفاعات بین خلخال و گیوی را با درة تنگ و عمیقی می‌برد و به شهر گیوی می‌رسد. در این منطقه این رود به «گیوی‌چای» معروف است. این رودخانه پس از گذشتن از شهر گیوی و پیوستن به رودخانة فیروزآباد به قزل‌اوزن می‌ریزد (شکل 3).
محدودة پژوهش بین '14 º48 تا '23 º48 طول شرقی و '28 º37 تا '41 º37 عرض شمالی قرار دارد. این محدوده به‌طور عمده از سازندهای آتشفشانی و آذرآواری ترشیاری به‌ویژه ائوسن، الیگوسن و میوسن تشکیل شده که با رسوب‌گذاری سنگ‌هایی نظیر کنگلومرا، ماسه‌سنگ، مارن و لایه‌های گچ و آهک همراه بوده است؛ به علاوه رسوبات کواترنری محدوده مشتمل بر پادگانه‌های آبرفتی، واریزه‌ها و رسوبات دامنه‌ای و نهشته‌های رودخانه‌ای است (شکل 4).
شکل 3. نقشة موقعیت محدودة پژوهش (منبع: نویسندگان، 1398)
شکل 4. نقشة زمین‌شناسی محدودة پژوهش (منبع: نویسندگان، 1398)
یافته‌های پژوهش
بررسی شکل و الگوی رودخانة گیوی‌چای
در بازه‌های اول و سوم، بخش اعظم بازه، ضریب خمیدگی 5/1 تا 05/1 دارد؛ بنابراین پلان‌فرم مجرا به‌صورت سینوسی است؛ ولی در بازة دوم بیش از 60درصد از محدوده خمیدگی 5/1 تا 2 دارد؛ بنابراین الگوی بازه به‌صورت پیچان‌رودی است. در بازة اول و سوم، انحراف معیار ضریب خمیدگی کم و به‌طور کلی نشان‌دهندة وجود قوس‌های شبیه به هم است. در بازة دوم، مقدار انحراف معیار نسبتاً زیاد و این امر بیانکنندة قوس‌های نامشابه است.
همچنین با توجه به نتایج پژوهش، بازة اول و دوم به‌صورت پیچان‌رود بسیار توسعه‌یافته و بازة سوم از نوع پیچان‌رود توسعه‌یافته است. در بازة اول، پیچان‌رودی شدید به علت شیب کم بستر و آبرفتی‌بودن آن، و مئاندرها از نوع آزاد و دشتی است. با افزایش قوس مئاندرها و تمرکز انرژی رودخانه در یک نقطة مشخص، شدت فرسایش به حداکثر خود می‌رسد و در جایی که قوس مئاندر به طرف کناره‌ها متمرکز و با دیوارة کنار بستر مماس شده، مقدار انبوهی از مواد کناری به داخل بستر سرازیر شده و با شدت‌گرفتن انرژی مئاندری در محدودة خمیدگی و قوس مئاندر، پهنای دشت سیلابی به دلیل فرسایش افزایش یافته است.
در بازة دوم، میانگین زاویة مرکزی نسبت به دیگر بازه‌ها زیاد است؛ درواقع رودخانه در مسیری پرپیچ‌وخم‌دار جریان یافته که به علت مقاومت زمین‌شناسی کنار رودخانه و عرض کم منتج از این عامل است و میزان توسعة پیچان‌رودی به‌طور کامل از لیتولوژی بستر و کناره تأثیر پذیرفته و پیچان‌رودهای توسعه‌یافته در سازندهایی با مقاومت کم و با توان زیاد برش هیدرولیکی گسترش یافته‌اند؛ ولی از آنجا که توپوگرافی منطقه بسیار خشن است و رودخانه در درة عمیق محاط شده، مرحلة تبدیل به نعل اسبی دیده نمی‌شود (جدول 4). در شکل 5، روند تغییرات ضریب خمیدگی و زاویة مرکزی در رودخانة گیوی‌چای نمایش داده شده است.
جدول 4. مشخصه‌های ضریب خمیدگی و زاویة مرکزی رودخانة گیوی‌چای (منبع: نویسندگان، 1398)
|
مشخصه‌های ضریب خمیدگی |
بازه |
تقسیم‌بندی رودخانه برحسب ضریب خمیدگی |
حداقل |
حداکثر |
میانگین |
انحراف معیار |
نوع بازه
|
||||
|
05/1-1 مستقیم |
5/1-05/1 سینوسی |
2-5/1 پیچان‌رودی |
2< پیچان‌رودی شدید |
||||||||
|
1 |
- |
5/87 |
5/12 |
- |
05/1 |
90/1 |
25/1 |
18/0 |
سینوسی |
||
|
2 |
- |
68/9 |
52/64 |
80/25 |
20/1 |
99/2 |
86/1 |
46/0 |
پیچان‌رودی |
||
|
3 |
- |
100 |
- |
- |
06/1 |
47/1 |
18/1 |
12/0 |
سینوسی |
||
|
مشخصه‌های زاویة مرکزی |
بازه |
تقسیم‌بندی رودخانه برحسب زاویة مرکزی |
حداقل |
حداکثر |
میانگین |
انحراف معیار |
نوع بازه |
||||
|
41-0 شبه‌پیچان‌رود |
85-41 پیچان‌رود توسعه‌نیافته |
158-85 پیچان‌رود توسعه‌یافته |
296-158 پیچان‌رود بسیار توسعه‌یافته |
<296 نعل اسبی |
|||||||
|
1 |
- |
- |
5/47 |
5/52 |
- |
74/91 |
81/294 |
50/163 |
47 |
بسیار توسعه‌یافته |
|
|
2 |
- |
- |
23/3 |
77/96 |
- |
16/143 |
92/295 |
12/255 |
71/42 |
بسیار توسعه‌یافته |
|
|
3 |
- |
- |
92/76 |
08/23 |
- |
23/106 |
81/247 |
84/157 |
57/35 |
توسعه‌یافته |
|
شکل 5. الف. روند تغییرات ضریب خمیدگی در بازه‌ها؛ ب. روند تغییرات زاویة مرکزی در بازه‌ها
(منبع: نویسندگان، 1398)
در بازة سوم، شعاع قوس خمیدگی‌ها کوچک‌تر از سایر بازه‌هاست و نشانة تحت فشار بودن و ناپایداری قوس و انرژی بیشتر پیچان‌رود برای فرسایش است؛ یعنی قدرت خمیدگی‌های مسیر جریان در بازة سوم برای برش و جابه‌جایی بیشتر است.
در بازة اول (بازة دشتی) درنتیجة جابه‌جایی سریع‌تر، شعاع حلقه‌ها از دیگر بازه‌های پژوهش بیشتر است. این امر نشان‌دهندة فرسایش‌پذیری کنارة رودخانه، آزادی عمل و قدرت تحرک رودخانه در تشکیلات سست و آبرفتی مسیر رودخانه و ملایم‌بودن پیچ‌هاست؛ بنابراین شعاع قوس‌های بزرگ‌تر به علت فرسایش‌پذیری بستر رودخانه و شعاع کمتر به علت کوهستانی‌بودن و لیتولوژی مقاوم است. نتایج پژوهش حاضر نشان می‌دهد اندازة شعاع قوس‌های پیچان‌رودی تشکیل‌شده در طول رودخانة گیوی‌چای بسیار متفاوت است (جدول 5).
جدول 5. مشخصات سایر عوامل هندسی در رودخانة گیوی‌چای (منبع: نویسندگان، 1398)
|
بازه |
تعداد مئاندر |
میانگین طول موج (متر) |
میانگین طول دره (متر) |
میانگین شعاع دایره (متر) |
|
1 |
40 |
57/283 |
79/224 |
54/103 |
|
2 |
31 |
02/294 |
18/163 |
87/67 |
|
3 |
13 |
30/170 |
04/146 |
93/65 |
برآورد قدرت کل، قدرت مخصوص و تنش برشی موجود
حداقل آستانه‌ها به‌طور آزمایشی در تنش برشی و توان جریان واحد به ترتیب برابر با 100 نانومتر در مترمربع یا 300 وات بر مترمربع است (Magilligan, 1992: 373). هرچه مقدار قدرت رودخانه از آستانة فرسایشی بیشتر شود، میزان تغییرات قابل تصور برای مقطع نیز افزایش خواهد یافت. شکل 6 مقاطع عرضی بررسی‌شده‌ای را نشان می‌دهد که در برنامة RASHEC تهیه شده است.
شکل 6. موقعیت مقاطع بررسی‌شده روی مسیر رودخانه به همراه نمایش تعدادی از مقاطع عرضی
(منبع: نویسندگان، 1398)
با توجه به عوامل عرض و شیب رودخانه و محاسبة قدرت کل و قدرت مخصوص (جدول 6) و با مبنا قراردادن توان 300 وات مترمربع به‌مثابة قدرت فرسایشی، ازلحاظ قدرت کل رودخانه، در بازة اول مقاطع 4، 5 و 6، قدرت کل 515/799 وات بر مترمربع و مقاطع 1، 2 و 3، قدرت کل 651/575 وات بر مترمربع دارند.
در بازة دوم در مقاطع 17 تا 21، قدرت کل به مقدار 787/351 وات بر مترمربع و در مقاطع بازة سوم نیز، قدرت رودخانه 593/671 وات بر مترمربع و فراتر از آستانة فرسایشی است. ازلحاظ قدرت مخصوص رودخانه در شرایط میانگین سالیانة جریان، رودخانه در هیچ‌کدام از مقاطع کار فرسایشی عمده‌ای انجام نمی‌دهد؛ مگر در جاهایی که جریان مستقیماً به سواحل رودخانه برخورد می‌کند و عمل آب‌شستگی یا برش یا زیربری سواحل را انجام می‌دهد یا در جاهایی که جریان مستقیماً به رأس پیچ برخورد می‌کند.
در شرایط میانگین سالیانة جریان، کمترین قدرت مخصوص رودخانه نسبت به تمامی مقاطع در مقاطع 12 و 13 و بیشترین آن در مقاطع بازة سوم و مقاطع 2، 1، 5 و 6 است. جریان پایه (33/2Q)، بیشترین نقش را در شکل، الگو و تغییرپذیری مقاطع رودخانه دارد و در بخش‌های فعال، بستر رودخانه متأثر از جریان پایة رودخانه دچار تغییرات و تحولات عمده می‌شود. با توجه به جریان پایه، مقاطع بازة سوم و مقاطع 2، 5، 1 و 6، بیشترین پتانسیل را برای تغییر شکل مقطع و تغییر سواحل خواهند داشت و در این مقاطع در دوره‌های بازگشت مختلف نیز، قدرت فرسایشی رودخانه زیاد خواهد بود و مقاطع 13، 12، 8، 11 و 10 نیز، کمترین پتانسیل را دارند.
قدرت مخصوص رودخانه در دوره‌های بازگشت مختلف براساس دبی پیک ماهانه و دبی حداکثر لحظه‌ای برای مقاطع به ترتیب در جدول 7 و 8 نمایش داده شده است. با توجه به شاخص‌های عرض، شیب و عمق آب، بیشترین میزان تنش برشی موجود نیز در بازة اول و به ترتیب در مقاطع 5، 6، 2، 1 و 4 و در تمامی مقاطع بازة سوم و کمترین مقدار تنش برشی در مقاطع 12 و 13 است؛ بنابراین قدرت مخصوص و تنش برشی با هم رابطة مستقیمی دارند؛ همچنین می‌توان گفت وجود انواع پوشش‌های گیاهی در بستر و کنارة رودخانه‌ها باعث اضافه‌شدن زبری مسیر جریان، هدررفت انرژی آب، کندی جریان و کاهش سرعت و تنش برشی جریان می‌شود؛ به بیانی انرژی آب در محل دیواره با اندام‌های هوایی گیاه مستهلک می‌شود. ساقة گیاه که جریان از میان آن می‌گذرد، بیشترین نیروی کششی را تحمل می‌کند و با افزایش تراکم، ضریب زبری نیز افزایش می‌یابد. مقاومت هیدرولیکی نیز سبب جذب و ته‌نشست مواد رسوبی معلق در کناره‌های رودخانه و باعث کنترل عرض و افزایش پایداری دیواره‌ها خواهد شد.
شکل 7، نقشة شاخص پوشش گیاهی (NDVI) محدودة پژوهش را نشان می‌دهد. همان‌طور که دیده می‌شود، در بازة سوم که مقدار پوشش گیاهی بسیار کم است، تنش برشی موجود نیز زیاد است و در بخش‌هایی از مسیر رودخانه که پوشش‌گیاهی متراکم دارد، پوشش‌گیاهی به‌صورت محافظ عمل می‌کند و باعث جلوگیری از فرسایش کناره‌ها و کاهش تنش برشی شده است.
جدول 6. عوامل هیدرولوژیکی جریان مقاطع و محاسبة قدرت مخصوص رودخانه و تنش برشی هریک از مقاطع
(منبع: نویسندگان، 1398)
|
شمارة مقطع |
بازه |
عرض (متر) |
شیب (درصد) |
عمق آب (متر) |
قدرت کل |
قدرت مخصوص |
تنش برشی موجود |
شمارة مقطع |
بازه |
عرض (متر) |
شیب (درصد) |
عمق آب (متر) |
قدرت کل |
قدرت مخصوص |
تنش برشی |
|
1 |
اول |
81/10 |
018/0 |
65/0 |
651/575 |
251/53 |
77/114 |
13 |
اول |
54/40 |
004/0 |
40/0 |
922/127 |
155/3 |
69/15 |
|
2 |
اول |
19/5 |
018/0 |
77/0 |
915/110 |
96/135 |
14 |
دوم |
2/13 |
008/0 |
63/0 |
845/255 |
382/19 |
44/49 |
|
|
3 |
اول |
86/13 |
018/0 |
63/0 |
533/41 |
245/111 |
15 |
دوم |
75/8 |
008/0 |
67/0 |
239/29 |
58/52 |
||
|
4 |
اول |
13/24 |
025/0 |
54/0 |
515/799 |
133/33 |
43/132 |
16 |
دوم |
15/9 |
008/0 |
65/0 |
961/27 |
01/51 |
|
|
5 |
اول |
58/16 |
025/0 |
60/0 |
221/48 |
15/147 |
17 |
دوم |
44/8 |
011/0 |
66/0 |
787/351 |
680/41 |
22/71 |
|
|
6 |
اول |
97/21 |
025/0 |
58/0 |
39/36 |
24/142 |
18 |
دوم |
22/16 |
011/0 |
54/0 |
688/21 |
27/58 |
||
|
7 |
اول |
37/15 |
007/0 |
60/0 |
864/223 |
56/14 |
20/41 |
19 |
دوم |
13/8 |
011/0 |
64/0 |
270/43 |
06/69 |
|
|
8 |
اول |
58/28 |
007/0 |
50/0 |
832/7 |
33/34 |
20 |
دوم |
32/9 |
011/0 |
61/0 |
745/37 |
82/65 |
||
|
9 |
اول |
4/14 |
007/0 |
61/0 |
546/15 |
88/41 |
21 |
دوم |
32/14 |
011/0 |
56/0 |
566/24 |
42/60 |
||
|
10 |
اول |
92/25 |
007/0 |
52/0 |
636/8 |
70/35 |
22 |
سوم |
71/10 |
021/0 |
58/0 |
593/671 |
707/62 |
48/119 |
|
|
11 |
اول |
81/25 |
007/0 |
53/0 |
673/8 |
39/36 |
23 |
سوم |
69/8 |
021/0 |
60/0 |
283/77 |
60/123 |
||
|
12 |
اول |
6/31 |
004/0 |
48/0 |
922/127 |
048/4 |
83/18 |
24 |
سوم |
34/8 |
021/0 |
60/0 |
52/80 |
60/123 |
|
|
25 |
سوم |
93/7 |
021/0 |
61/0 |
690/84 |
66/125 |
شکل 7. شاخص NDVI بازه‌های پژوهش (منبع: نویسندگان، 1398)
جدول 7. میزان قدرت مخصوص رودخانه در دوره‌های بازگشت مختلف براساس دبی پیک ماهانه در مقاطع
(منبع: نویسندگان، 1398)
|
دورة بازگشت |
2 |
33/2 (دبی پایه) |
5 |
10 |
25 |
50 |
100 |
200 |
500 |
|
|
شمارة مقطع |
بازه |
|||||||||
|
1 |
اول |
411/324 |
356/376 |
430/602 |
688/786 |
3/1019 |
96/1191 |
31/1363 |
01/1534 |
27/1759 |
|
2 |
اول |
699/675 |
893/783 |
77/1254 |
55/1638 |
04/2123 |
67/2482 |
57/2839 |
11/3195 |
29/3664 |
|
3 |
اول |
022/253 |
536/293 |
861/469 |
571/613 |
992/794 |
657/929 |
3/1063 |
44/1196 |
13/1372 |
|
4 |
اول |
851/201 |
172/234 |
837/374 |
484/489 |
215/634 |
645/741 |
262/848 |
473/954 |
63/1049 |
|
5 |
اول |
767/293 |
806/340 |
526/545 |
379/712 |
016/923 |
37/1079 |
53/1234 |
11/1389 |
09/1593 |
|
6 |
اول |
696/221 |
194/257 |
69/411 |
608/537 |
568/696 |
56/814 |
66/931 |
31/1048 |
25/1202 |
|
7 |
اول |
730/88 |
938/102 |
772/164 |
169/215 |
79/278 |
015/326 |
882/372 |
571/419 |
181/481 |
|
8 |
اول |
718/47 |
358/55 |
612/88 |
715/115 |
93/149 |
327/175 |
352/200 |
64/225 |
774/258 |
|
9 |
اول |
707/94 |
872/109 |
872/175 |
663/229 |
57/297 |
976/347 |
398 |
833/447 |
594/513 |
|
10 |
اول |
615/52 |
04/61 |
706/97 |
5591/127 |
317/165 |
32/193 |
111/221 |
796/248 |
33/285 |
|
11 |
اول |
839/52 |
300/61 |
122/98 |
134/128 |
021/166 |
144/194 |
053/222 |
857/249 |
546/286 |
|
12 |
اول |
661/24 |
610/28 |
796/45 |
803/59 |
486/77 |
612/90 |
638/103 |
615/116 |
739/133 |
|
13 |
اول |
223/19 |
301/22 |
697/35 |
615/46 |
399/60 |
630/70 |
783/80 |
898/90 |
246/104 |
|
14 |
دوم |
077/118 |
983/136 |
268/219 |
333/286 |
996/370 |
84/433 |
208/496 |
338/558 |
325/640 |
|
15 |
دوم |
127/178 |
649/206 |
782/330 |
954/431 |
675/559 |
478/654 |
565/748 |
292/842 |
977/965 |
|
16 |
دوم |
34/170 |
615/197 |
322/316 |
071/413 |
208/535 |
867/625 |
841/715 |
471/805 |
748/923 |
|
17 |
دوم |
921/253 |
579/294 |
531/471 |
752/615 |
818/797 |
961/932 |
08/1067 |
69/1200 |
1377 |
|
18 |
دوم |
127/132 |
283/153 |
359/245 |
404/320 |
141/415 |
462/485 |
251/555 |
774/624 |
517/716 |
|
19 |
دوم |
603/263 |
811/305 |
511/489 |
231/639 |
239/828 |
535/968 |
77/1107 |
47/1246 |
51/1429 |
|
20 |
دوم |
946/229 |
765/266 |
009/427 |
612/557 |
488/722 |
87/844 |
327/966 |
32/1087 |
99/1246 |
|
21 |
دوم |
657/149 |
621/173 |
913/277 |
915/362 |
222/470 |
874/549 |
922/628 |
67/707 |
586/811 |
|
22 |
سوم |
013/382 |
181/443 |
398/709 |
373/926 |
28/1200 |
6/1403 |
38/1605 |
39/1806 |
64/2071 |
|
23 |
سوم |
812/470 |
199/546 |
298/874 |
71/1141 |
29/1479 |
87/1729 |
55/1978 |
28/2226 |
2/2553 |
|
24 |
سوم |
571/490 |
121/569 |
989/910 |
62/1189 |
37/1541 |
46/1802 |
58/2061 |
71/2319 |
34/2660 |
|
25 |
سوم |
934/515 |
546/598 |
089/958 |
13/1251 |
06/1621 |
66/1895 |
17/2168 |
65/2439 |
89/2797 |
جدول 8. میزان قدرت مخصوص رودخانه در دوره‌های بازگشت مختلف براساس دبی حداکثر لحظه‌ای در مقاطع
(منبع: نویسندگان، 1398)
|
دورة بازگشت |
2 |
33/2 (دبی پایه) |
5 |
10 |
25 |
50 |
100 |
200 |
500 |
|
|
شمارة مقطع |
بازه |
|||||||||
|
1 |
اول |
11/1127 |
46/1339 |
18/1911 |
89/2384 |
29/3087 |
34/3577 |
72/4083 |
1/4590 |
16/5276 |
|
2 |
اول |
6/2347 |
9/2789 |
71/3980 |
38/4967 |
37/6430 |
06/7451 |
78/8505 |
5/9560 |
5/10989 |
|
3 |
اول |
078/879 |
7/1044 |
61/1490 |
08/1860 |
91/2407 |
12/2790 |
06/3185 |
01/3580 |
1/4115 |
|
4 |
اول |
295/701 |
423/833 |
15/1189 |
9/1483 |
94/1920 |
85/2225 |
92/2540 |
2856 |
87/3282 |
|
5 |
اول |
64/1020 |
94/1212 |
65/1730 |
62/2159 |
67/2795 |
43/3239 |
98/3697 |
53/4156 |
79/4777 |
|
6 |
اول |
244/770 |
362/915 |
07/1306 |
79/1629 |
8/2109 |
69/2444 |
74/2790 |
79/3136 |
63/3605 |
|
7 |
اول |
278/308 |
359/366 |
732/522 |
298/652 |
413/844 |
447/978 |
95/1116 |
45/1255 |
1/1443 |
|
8 |
اول |
788/165 |
024/197 |
119/281 |
798/350 |
116/454 |
198/526 |
682/600 |
167/675 |
082/776 |
|
9 |
اول |
044/329 |
038/391 |
94/557 |
238/696 |
294/901 |
36/1044 |
19/1192 |
02/1340 |
31/1540 |
|
10 |
اول |
802/182 |
243/217 |
969/309 |
799/386 |
719/500 |
198/580 |
326/662 |
455/744 |
726/855 |
|
11 |
اول |
581/183 |
169/218 |
29/311 |
447/388 |
853/502 |
671/582 |
149/665 |
628/747 |
373/859 |
|
12 |
اول |
682/85 |
825/101 |
287/145 |
299/181 |
695/234 |
948/271 |
43/310 |
938/348 |
092/401 |
|
13 |
اول |
787/66 |
370/79 |
248/113 |
318/141 |
939/182 |
977/211 |
983/241 |
989/271 |
642/312 |
|
14 |
دوم |
236/410 |
527/487 |
618/695 |
036/868 |
69/1123 |
05/1302 |
36/1486 |
67/1670 |
38/1920 |
|
15 |
دوم |
871/618 |
47/735 |
39/1049 |
49/1309 |
17/1695 |
24/1964 |
29/2242 |
33/2520 |
03/2897 |
|
16 |
دوم |
816/591 |
318/703 |
51/1003 |
25/1252 |
06/1621 |
37/1878 |
26/2144 |
15/2410 |
39/2770 |
|
17 |
دوم |
203/882 |
41/1048 |
91/1495 |
69/1866 |
47/2416 |
03/2800 |
39/3196 |
74/3592 |
73/4129 |
|
18 |
دوم |
05/459 |
538/545 |
389/778 |
323/971 |
4/1257 |
98/1456 |
22/1663 |
46/1869 |
89/2148 |
|
19 |
دوم |
841/915 |
39/1088 |
95/1552 |
87/1937 |
61/2508 |
8/2906 |
27/3318 |
73/3729 |
2/4287 |
|
20 |
دوم |
905/798 |
423/949 |
66/1354 |
44/1690 |
3/2188 |
65/2535 |
58/2894 |
51/3253 |
8/3739 |
|
21 |
دوم |
957/519 |
92/617 |
667/881 |
2/1100 |
23/1424 |
3/1650 |
9/1883 |
51/2117 |
2434 |
|
22 |
سوم |
24/1327 |
29/1577 |
53/2250 |
35/2808 |
47/3635 |
53/4212 |
82/4808 |
12/5405 |
6213 |
|
23 |
سوم |
75/1635 |
94/1943 |
67/2773 |
16/3461 |
54/4480 |
74/5191 |
64/5926 |
54/6661 |
22/7657 |
|
24 |
سوم |
4/1704 |
52/2025 |
07/2890 |
41/3606 |
57/4668 |
62/5409 |
36/6175 |
1/6941 |
56/7978 |
|
25 |
سوم |
52/1792 |
24/2130 |
49/3039 |
87/3792 |
95/4909 |
31/5689 |
64/6494 |
98/7299 |
08/8391 |
با توجه به پژوهش‌های حافظ[8] (2000)، فلورس[9] (2006)، اصغری سراسکانرود و همکاران (1395) و اصغری سراسکانرود (1396)، از عوامل تأثیرگذار بر قدرت رودخانه، عرض پهنای مجرا و شیب است. در بازة اول و پس از سد گیوی، رودخانه از دره‌های ارتفاعات مشرف به شهر گیوی عبور می‌کند که در این محدوده عرض بستر ناشی از جنس کرانه‌ها (EV: آندزیت، تراکی آندزیت، تراکی بازالت و آندزیت بازالت) کاهش می‌یابد و بستر رودخانه رسوبات درشت و پوشیده از سنگ‌های شکستة ناشی از سقوط از کرانه‌ها و حمل از بالادست دارد (مقاطع 1 تا 3). با فاصله‌گرفتن از سد و عبور از شهر گیوی، رودخانه وارد دشت گیوی و سیلاب- دشت اصلی با پهنای بین 500 تا 1000 متر و طول بیش از 12 کیلومتر تا فیروزآباد می‌شود (مقاطع 4 تا 13). تعداد زیادی از اراضی زراعی و باغی این محدوده در قسمت سیلاب- دشت رودخانه واقع شده است. به دلیل عبور رودخانه از سازندهای فرسایش‌پذیر (Qt2: رسوبات پادگانه‌های آبرفتی جوان شامل رس، رس‌های ماسه‌دار و شن و قلوه‌سنگ و Qal: رسوبات رودخانه‌ای فعلی و به‌صورت قلوه‌سنگ، شن، ماسه و در بعضی مناطق رس و سیلت منفصل)، به‌ویژه در حوالی سکرآباد و میکاییل‌آباد، بستر رودخانه عریض و پادگانه‌های جوان دیده می‌شود. حجم زیادی از مواد کناره (به‌ویژه طی سیلاب‌ها) فرسایش می‌یابد و کناره‌های سست به عریض‌شدن کانال و پشته‌های داخل مجرا منجر می‌شود. این رسوبات به‌وضوح در خم‌ها، جزایر میانی و اراضی حاشیه‌ای و پرشیب کناری رودخانه مشهود است و پیوسته با جریان‌ها جابه‌جا می‌شود و فرسایش می‌یابد و تغییرات مورفولوژیکی بستر در این محدوده زیاد است (شکل 8. الف و ب)؛ به علاوه پس از روستاهای گرگ‌آباد (سعیدآباد)، با کاهش شیب و افزایش عرض رودخانه، مئاندرهایی در ناوة اصلی رودخانه تشکیل می‌شود که رسوب‌گذاری در بخش بیرونی قوس در این مئاندرها انجام می‌شود. کاهش عرض در مقاطع در این بخش از رودخانه به علت فعالیت‌های انسانی و وجود پوشش گیاهی به‌صورت باغ‌هاست. در این مقاطع حریم رودخانه به‌صورت کاملاً مشخص با باغ‌ها اشغال و عرض رودخانه بسیار کم شده است و پتانسیل بسیار زیادی برای کانالیزه‌کردن جریان و افزایش میزان مخاطرات احتمالی دارد.
از مهم‌ترین دخالت‌های انسانی در محدوده، ایجاد دیواره‌ها و فنس‌کشی‌ها برای جداسازی املاک شخصی و ایجاد رستوران‌ها، احداث پل‌ها و تخلیة نخاله‌های ساختمانی است که به تجاوز به حریم رودخانه و تنگ‌کردن بستر رودخانه منجر می‌شوند. وجود پیچ‌وخم‌های رودخانه، سرعت زیاد جریان آب و تجاوز به حریم رودخانه باعث کناره‌شویی، کف‌کنی و در بعضی مناطق دیگر سبب بالاآمدن سطح آب و ورود آب به اراضی و باغ‌های حاشیة رودخانه شده است و کاهش ظرفیت انتقال آب در بستر، یکی از عوامل طغیان رودخانه است. احداث پل‌ها (مانند پل‌های پایین‌دست سد گیوی، کورپوقولاغی و روستای میکاییل‌آباد) باعث شده است پایه‌های پل‌ها مشابه یک سد یا بند عمل کند و سبب پس‌زدگی آب و رسوب‌گذاری در بالادست شود؛ همچنین رودخانه براثر احداث پایه‌های پل، محدود و تنگ و پل باعث تمرکز تنش جریان در محدودة احداث پل و موجب آب‌شستگی کف و کناره‌ها شده است.
پمپاژ آب رودخانه برای آبیاری اراضی زراعی و باغ‌های موجود پیرامون رودخانه، از دیگر مداخلات انسانی در حواشی رودخانة گیوی‌چای است که دبی جریان را کاهش می‌دهد و موجب افزایش رسوبات و همچنین تغییر مسیر جریان می‌شود (شکل 9).
شکل 8. الف و ب. فرسایش کنار رودخانه به علت وجود مواد سست و فرسایش‌پذیر
(منبع: نویسندگان، 1398)
شکل 9. نمونه‌هایی از دخالت‌های انسانی در رودخانة گیوی‌چای؛ الف. احداث پل‌ها؛ ب. ایجاد دیواره‌ها و فنس‌کشی‌ها و تنگ‌کردن بستر رودخانه؛ ج. پمپاژ آب رودخانه؛ د. ریختن زباله‌ها و نخاله‌ها در اطراف رودخانه
(منبع: نویسندگان، 1398)
در ابتدای بازة دوم، محدودة فیروزآباد در تداوم سیلاب- دشت بازة پیشین قرار دارد و با الحاق سنگورچای، رود وارد بخش کوهستانی می‌شود. اراضی کرانة دره‌های عمیق با شیب تند و در مسیر رودخانه به دلیل برخورد با ارتفاعات و برون‌زدهای سنگی، تغییر مسیر متناوب و مئاندر دارد. تغییرات رودخانه پیرو تغییرات دره است و حالت مئاندری‌شدن در طول دره دیده می‌شود (مقاطع 14 تا 21). مسیر رودخانه در این بازه منطبق بر واحد زمین‌شناسی Ean (تناوبی از گدازه‌های آندزیتی، آندزی بازالت و بازالت همراه با توف شیشه‌ای با ترکیب آندزیتی)، Ngms (تناوب مارن‌های خاکستری و قرمز ژیپس‌دار با ماسه‌سنگ‌های خاکستری و درون‌لایه‌های میکروکنگلومرایی) و Ngc (کنگلومرای قرمزرنگ) است.
در بازة سوم نیز از میزان عرض رودخانه کاسته می‌شود و بستر رودخانه پوشیده از رسوبات درشت‌دانه است. این امر تا پیوستن به قزل‌اوزن امتداد دارد و در بعضی مناطق به دلیل ریزش مواد سنگی از ارتفاعات، پرشدگی آبراهه و تغییر مسیر به وجود آمده است. در این بازه، شکل‌بندی مقاطع تابع مقاومت لیتولوژیکی بستر و کناره‌های رودخانه است و کاربری زراعی در آن دیده نمی‌شود؛ بنابراین عرض کم رودخانه در بازة سوم (مقاطع 22 تا 25) به دلیل مقاومت لیتولوژیکی است و از فیروزآباد تا الحاق رودخانه به قزل‌اوزن، مسیر رودخانه منطبق بر واحد زمین‌شناسی Ean با روند شمالی‌جنوبی است و این واحد تناوبی از گدازه‌های آندزیتی، آندزی بازالت و بازالت همراه با توف شیشه‌ای با ترکیب آندزیتی است؛ بنابراین در این منطقه رودخانة گیوی‌چای با دیواره‌های بلند دره‌ای محدود شده است و سیلاب- دشت بزرگی ندارد. مسیر اصلی رودخانه که خط‌القعر در آن واقع است، پیچ‌وخم دارد و رسوب‌گذاری در قوس‌های این پیچ‌ها انجام می‌شود. رسوبات عمدتاً درشت‌دانه و شامل قلوه‌سنگ، گراول و ماسه است و در این بخش بیشتر رسوب‌گذاری رودخانه در کنار پل‌های احداث‌شده دیده می‌شود (شکل 10؛ الف وب)
شکل 10. الف و ب. مقاومت زمین‌شناسی کنار رودخانه و عرض کم منتج از این عامل (منبع: نویسندگان، 1398)
نتیجه‌گیری
شناختن شکل و الگوی کانال‌های رودخانه‌ای را «مورفولوژی رودخانه» می‌نامند؛ از این رو که شناخت الگوی رودخانه و عوامل دخیل در آن، برای شناخت شرایط فعلی و نیز پتانسیل تغییرات رودخانه در آینده ضروری است. در این پژوهش نیز برای شناخت الگوی رودخانة گیوی‌چای و نیز بررسی توزیع قدرت و تنش برشی در این رودخانه اقدام شده است. با توجه به شاخص ضریب خمیدگی، پلان‌فرم رودخانه در بازة اول و سوم به‌صورت سینوسی و در بازة دوم به‌صورت پیچان‌رودی است و با در نظر گرفتن مشخصه‌های زاویة مرکزی، به ترتیب بازة اول و دوم به‌صورت پیچان‌رود بسیار توسعه‌یافته و بازة سوم از نوع پیچان‌رود توسعه‌یافته است. در بازة دشتی عامل تأثیرگذار بر پیچان‌شدن رودخانه، نوع سازند آبرفتی و شیب کم است و مئاندرها از نوع آزاد و دشتی است و درمقابل در بخش کوهستانی، تغییرات رودخانه پیرو تغییرات دره و مقاومت لیتولوژیکی است و حالت مئاندری‌شدن در طول دره دیده می‌شود.
با در نظر گرفتن عوامل عرض، عمق و شیب رودخانه و محاسبة قدرت کل، قدرت مخصوص و تنش برشی موجود، بیشترین مقدار قدرت کل رودخانه در بازة اول و در مقاطع 4، 5 و 6 است. ازلحاظ قدرت مخصوص رودخانه، مقاطع بازة سوم و مقاطع 2، 5، 1 و 6، بیشترین پتانسیل را برای تغییر شکل مقطع و تغییر سواحل دارند و در این مقاطع در دوره‌های بازگشت مختلف نیز، قدرت فرسایشی رودخانه زیاد خواهد بود و مقاطع 13، 12، 8، 11 و 10 با توجه به عرض زیاد رودخانه و شیب کم بستر، کمترین قدرت مخصوص رودخانه را دارند.
بیشترین میزان تنش برشی موجود نیز در بازة اول و به ترتیب در مقاطع 5، 6، 2 و 4 و درنتیجة فرسایش‌پذیری کنارة رودخانه، آزادی عمل و قدرت تحرک رودخانه در تشکیلات سست و آبرفتی مسیر رودخانه و ملایم‌بودن پیچ‌هاست؛ به علاوه در مقاطع بازة سوم نیز، مقادیر تنش برشی موجود بیشتر است و در بازة سوم شعاع قوس خمیدگی‌ها نیز کوچک‌تر از سایر بازه‌هاست و این امر، قدرت خمیدگی‌های مسیر جریان را در بازة سوم برای برش و جابه‌جایی بیشتر تأیید می‌کند؛ همچنین به دلیل عرض زیاد و شیب کم بستر، کمترین مقدار تنش برشی در مقاطع 12 و 13 قرار دارد و قدرت مخصوص و تنش برشی با هم رابطة مستقیمی دارند.
در حالت کلی یافته‌های پژوهش حاکی از شکل‌گیری الگو و تغییرات مورفولوژیکی رودخانة گیوی‌چای بیشتر متأثر از فرایندهای هیدرولوژیکی ناشی از فرایند تدارک دبی، مقاومت لیتولوژیکی بستر و کناره‌های رودخانه و نیز دخالت‌های انسانی مانند تجاوز به حریم بستر رودخانه، احداث پل‌ها و ریختن نخاله‌های ساختمانی است.
نتایج پژوهش حاضر با نتایج پژوهش‌های برخی پژوهشگران همخوانی دارد؛ شامل اصغری سراسکانرود (1396) که بر نقش فرایندهای هیدرولوژیکی، مقاومت لیتولوژیکی و عوامل انسانی، در تغییرات الگوی رودخانه، توزیع قدرت و تنش برشی رودخانه تأکید دارد، اسکوت (2013) که دبی و مقاومت سازندهای پیرامون رودخانه را به‌مثابة دو عامل مهم کنترل تغییرات پلان‌فرم و قدرت رودخانه شناخته است، فیلیپس و دسلوگس (۲۰۱۴) که مواد بستر را مهم‌ترین عامل دخیل در توزیع قدرت رودخانه و تنش برشی دانسته‌اند و کیبت لنگت و همکاران (۲۰۱۹) که رژیم هیدرولوژیکی، شیب، لیتولوژی و کاربری اراضی را عواملی مهم در ایجاد تغییرات مورفولوژیکی رودخانه‌ای معرفی کرده‌اند.
)
