کتاب ریخت شناسی رودخانه

کتاب ریخت شناسی رودخانه

کتاب ریخت شناسی رودخانه یا علم ‏رفتارشناسی رودخانه‌ها در پی شناخت قوانین حاکم بر تغییرات و عوامل آن و همچنین پیش‌بینی رفتار رودخانه‌هاست. به‌طورکلی ‏دو دسته عوامل طبیعی و انسانی بر رفتار رودخانه‌ها تأثیرگذارند. عوامل طبیعی مانند وقوع سیلاب، فرسایش خاک، لغزش زمین و ‏عوامل انسانی مانند ساخت‌وساز تأسیسات، تغییر کاربری اراضی حاشیه رودخانه و برداشت شن و ماسه از بستر رودخانه در رفتار و ‏تشدید تغییرات رودخانه تأثیر دارند. ‏

در حال حاضر منابع و مراجع بسیار کمی در زمینه ریخت‌شناسی رودخانه‌ها وجود دارند. از سوی دیگر، در هیچ‌یک از منابع موجود مبحث ‏ریخت‌شناسی از دیدگاه‌های مختلف مانند نگرش زمین‌شناسی، هیدرولیکی و … به‌صورت ترکیبی بررسی نشده است. ترکیب این ‏دیدگاه‌ها کمک شایانی در شناخت و بررسی عوامل مختلف مؤثر بر تغییر رفتار و ریخت‌شناسی رودخانه‌ها خواهد کرد. ‏بنابراین هدف اصلی از ترجمه کتاب ریخت شناسی رودخانه در اختیار گذاشتن منبعی جامع در مورد اصول اساسی و کاربردی ریخت‌شناسی رودخانه‌هاست.

محتوای کتاب ریخت شناسی رودخانه

مطالب کتاب ریخت شناسی رودخانه در ۱۵ فصل سازمان‌دهی شده است. پس از بیان مقدمه، در فصول دوم و سوم کتاب در خصوص حوضه‌های آبریز و شبکة آبراهه‌ها و فرسایش خاک و بار رسوبی بحث شده است.

فصل چهارم کتاب ریخت شناسی رودخانه به بیان اصول ریخت‌شناسی آبرفتی می‌پردازد. هیدرولیک و شکل پلان رودخانه‌های آبرفتی موضوع بحث در فصول پنجم و ششم کتاب ریخت شناسی رودخانه است. در فصل هفتم رودخانه‌های با بستر شنی و در فصل هشتم موضوع جالب دیرین‌هیدرولوژی آبرفت بحث شده است.

فصول نهم و دهم کتاب ریخت شناسی رودخانه تغییرات تراز بستر و مجرای رودخانه‌ها را تشریح می‌کنند. مدل‌های تحلیلی و عددی توسعه‌یافته برای ریخت‌شناسی رودخانه در فصول یازدهم و دوازدهم معرفی شده‌‌اند. همچنین ریخت‌شناسی برخی از رودخانه‌های هندوستان در فصل سیزدهم این کتاب تشریح شده‌اند. دو مبحث رودخانه‌ها و محیط‌زیست و اطلاعات موردنیاز برای مطالعه‌های ریخت‌شناسی به‌طور خلاصه در فصول چهاردهم و پانزدهم این کتاب بیان شده‌اند.

فهرست مطالب کتاب ریخت شناسی رودخانه:

مقدمـه

پیشگفتار

فهرست نمادها

فصل اول: مقدمه

۱-۱- مقدمه

‏۱-۲- برخی از مسائل در ریخت‌شناسی رودخانه

‏۱-۳- پیشرفت‌های تاریخی در هیدرولیک رودخانه

‏۱-۴- پیشرفت‌های تاریخی در زمین‌ریخت‌شناسی

۱-۴-۱- کارهای اخیر

‏۱-۵- چشم‌انداز

منابع و مراجع

فصل دوم: حوزه‌های آبریز و شبکة آبراهه‌

۲-۱- مقدمه

۲-۲- الگوها و بافت زهکشی

۲-۲-۱- الگوی زهکشی

۲-۲-۲- بافت زهکشی

۲-۳- ردة آبراهه

۲-۴- قانون هورتون برای تعداد و طول آبراهه‌ها

۲-۵- سطح حوضه‌های آبریز

۲-۶- شکل حوضه

۲-۷- سنگ‌شناسی

۲-۸- پوشش گیاهی

۲-۸-۱- بارش و آب تولیدی

۲-۸-۲- رژیم جریان آبراهه

۲-۸-۳- تولید و بار رسوبی‏

۲-۸-۴- فرسایش سطحی و خندقی

۲-۸-۵- حرکت توده‌ای

۲-۹- تراکم زهکشی و فراوانی آبراهه‌ها

۲-۱۰- جنبه‌های مربوط به برجستگی‌ها

۲-۱۰-۱- منحنی‌های هیپسومتریک

۲-۱۰-۲- شیب‌ آبراهه

۲-۱۱- خصوصیات و هیدرولوژی حوضة آبری

۲-۱۲- مدل گام تصادفی

۲-۱۳- نتیجه‌گیری

منابع و مراجع

فصل سوم: فرسایش خاک و بار رسوبی

۳-۱- مقدمه

۳-۲- نرخ جهانی فرسایش

۳-۳- انواع فرسایش

۳-۴- عوامل مؤثر بر فرسایش

۳-۴-۱- بارش باران و دما

۳-۴-۲- خصوصیات خاک

۳-۴-۳- هندسه شیب

۳-۴-۴- پوشش گیاهی

۳-۵- مکانیک فرسایش ورقه‌ای

۳-۵-۱- شاخص‌های فرسایندگی

۳-۶- معادله‌های برآورد اتلاف خاک از زمین‌های کشاورزی

۳-۶-۱- معادله جهانی فرسایش خاک‏ (USLE)

۳-۷- اندازه‌گیری بار رسوبی‏

۳-۷-۱- اندازه‌گیری رسوبات معلق

۳-۷-۲- بررسی مخازن

۳-۷-۳- محاسبات بار رسوبی‏

۳-۸- نسبت تحویل رسوب

۳-۹- مدل‌سازی مبتنی بر فرایند فرسایش

۳-۹-۱- جریان روسطحی

۳-۹-۲- فرایندهای فرسایش و ته‌نشینی

۳-۹-۳- مدل‌های شبیه‌سازی دینامیک

۳-۹-۴- مدل‌های تصادفی

۳-۱۰- نرخ فرسایش در حوضه‌های آبریز هند

منابع و مراجع

فصل چهارم: ریخت‌شناسی آبرفتی

۴-۱- زمین‌ریخت‌شناسی و ریخت‌شناسی آبرفتی

۴-۲- چرخه ژئومورفیک (یا چرخة فرسایش)

۴-۲-۱- توپوگرافی جوان

۴-۲-۲- توپوگرافی بالغ

۴-۲-۳- توپوگرافی پیر

۴-۳- جوان‌سازی چرخه فرسایش

۴-۴- نقدی بر چرخه زمین‌ریخت‌شناسی

۴-۵- مفهوم غیرتناوبی تحول چشم‌انداز

۴-۶- مقیاس زمانی زمین‌شناسی

۴-۷- یخ‌زدگی

۴-۷-۱- یخ‌زدگی در هند

۴-۷-۲- حرکت و فرسایش یخچالی

۴-۷-۳- اشکال فرسایشی و رسوبی زمین

۴-۸- ریخت‌شناسی آبرفتی

۴-۸-۱- تعادل در آبراهه‌های طبیعی

۴-۸-۲- خصوصیات آبراهه متعادل

۴-۸-۳- تغییرات اندازة رسوبات

۴-۸-۴- طبقه‌بندی آبراهه‌ها

۴-۹- توپوگرافی ایجادشده توسط آبراهه

۴-۹-۱- توپوگرافی ناشی از فرسایش آبراهه‌

۴-۹-۲- توپوگرافی ناشی از ته‌نشینی در آبراهه‌

۴-۱۰- متغیرهای ریخت‌شناسی رودخانه

۴-۱۱- نئوتکتونیک و زمین‌لرزه

منابع و مراجع

فصل پنجم: هیدرولیک جریان‌های آبرفتی

۵-۱- مقدمه

۵-۲- آستانه حرکت

۵-۲-۱- معادله‌های تجربی: رویکرد تنش‌برشی بحرانی

۵-۲-۲- تحلیل شیلدز

۵-۲-۳- رویکرد سرعت بحرانی

۵-۲-۴- تنش‌برشی بحرانی برای رسوبات غیریکنواخت

۵-۳- حالت‌های انتقال رسوب

۵-۳-۱- بار تماسی

۵-۳-۲- بار جهشی

۵-۳-۳- بار بستر

۵-۳-۴- بار معلق

۵-۴- شکل‌های بستر در جریان یک‌سویه

۵-۴-۱- تعریف اشکال بستر

۵-۴-۲- تمایز میان شکنج‌ها و تلماسه‌ها

۵-۴-۳- تحلیل پایداری

۵-۴-۴- ابعاد تلماسه

۵-۴-۵- شیارهای عرضی

۵-۴-۶- پادتلماسه‌ها

۵-۴-۷- پیش‌بینی رژیم‌های جریان

۵-۵- مقاومت جریان در آبراهه‌های آبرفتی

۵-۶- انتقال بار بستر

۵-۷- انتقال بار معلق

۵-۷-۱- معادله توزیع غلظت رسوبات معلق

۵-۷-۲- انتگرال‌گیری معادله توزیع غلظت رسوبات

۵-۷-۳- روابطی برای دبی رسوب

۵-۸- انتقال بار کل

۵-۸-۱- روش لارسن (۱۹۸۵)

۵-۸-۲- رابطة بین q_s/u_*γ_s و τ_o/∆γ_sd

۵-۸-۳- روش بگنولد (۱۹۶۶)

۵-۸-۴- معادله انگلند و هانسن (۱۹۶۷)

۵-۸-۵- ایکرز و وایت (۱۹۷۳، ۱۹۸۰)

۵-۸-۶- معادله یانگ (۱۹۷۲، ۱۹۷۳)

۵-۸-۷- معادله شن و هانگ (۱۹۷۱)

۵-۸-۸- روش تنش‌برشی مؤثر رانگاراجو‏ و همکاران (۱۹۸۱)

۵-۸-۹- معادله براونلی (۱۹۸۱)

۵-۸-۱۰- معادله کریم-کندی (۱۹۸۳)

۵-۸-۱۱- دقت نسبی معادله‌های مختلف بار کل

منابع و مراجع

فصل ششم: هندسة هیدرولیکی و شکل پلان رودخانه‌های آبرفتی

۶-۱- مقدمه

۶-۱-۱- آبراهه‌ها‌ی پایدار حامل رسوب

۶-۱-۲- هندسه هیدرولیکی آبراهه‌ها‌ی آبرفتی

۶-۱-۳- جریان در خم آبراهه با بستر صلب و آبرفتی

۶-۱-۴- شریانی‌شدن و پیچان‌رود

۶-۲- آبراهه‌ها‌ی پایدار حامل رسوب

۶-۳- هندسه هیدرولیکی جریان‌های آبرفتی

۶-۳-۱- دبی غالب

۶-۳-۲- دبی لبریزی و سایر دبی‌های مشخصه

۶-۴- روابط تجربی برای هندسه هیدرولیکی

۶-۵- روابط بدون‌بعد برای هندسه هیدرولیکی

۶-۶- جریان اطراف خم‌های دارای بسترهای صلب و آبرفتی

۶-۶-۱- توزیع سرعت در خم‌های با بستر صلب

۶-۶-۲- رشد و زوال چرخش ثانویه

۶-۶-۳- توزیع سرعت طولی در عرض

۶-۶-۴- اضافه ارتفاع

۶-۶-۵- افت انرژی در خم‌ها

۶-۷- جهت برش نزدیک بستر آبراهة انحنادار و توپوگرافی بستر

۶-۸- رودخانه‌های شریانی

۶-۸-۱- دلایل شریانی‌شدن

۶-۸-۲- انواع پشته‌ها در رودخانه‌های شریانی

۶-۸-۳- پارامترهای شریانی‌شدن

۶-۸-۴- مدل‌سازی شریانی‌شدن

۶-۹- پیچانرودی‌شدن

۶-۹-۱-  فرایندهای حاکم بر جابه‌جایی خم پیچان‌رود

۶-۹-۲-  خصوصیات پیچان‌رود

۶-۹-۳- نظریه‌های پیچان‌رود‌ی‌شدن

۶-۱۰- تحلیل پایداری و معیارهای شکل پلان

۶-۱۰-۱- معیارهای پیش‌بینی شکل پلان

منابع و مراجع

فصل هفتم: رودخانه‌های با بستر شنی

۷-۱- مقدمه

۷-۲- داده‌های رودخانه‌های با بستر شنی

۷-۳- مواد بستر

۷-۴- سنگ‌فرش

۷-۵- هندسه هیدرولیکی

۷-۶- ویژگی‌های بستر در رودخانه‌های با بستر شنی

۷-۷- مقاومت جریان در رودخانه‌های با بستر شنی

۷-۸- انتقال رسوبات در رودخانه‌های با بستر شنی

منابع و مراجع کتاب ریخت شناسی رودخانه