بررسی برداشت شن، ماسه و مصالح رودخانه ای و لایروبی در بستر و حریم رودخانه ها و مسیل ها بر محیط زیست (مطالعه موردی رودخانه مجن شاهرود)

مقدمه . .. . .. . .. . ۱
................................ ................................ ................................ ........... - -۲ ۱ بیان مسئله تحقیق . .. . .. . ۱
................................ ................................ ..................... - -۳ ۱ اهمیت و ضرورت انجام تحقیق . .. . ۱
................................ ................................ .. - - -۱ ۳ ۱ آثار منفی برداشت مصالح رودخانه ها . .. . ۲
۱ ۱ ۳ ۱ پیامدهای ریخت شناسی - - - - ] ۱ [ ................................ ................................ ............. ۲ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . .
۲ ۱ ۳ ۱ پیامدهای منفی بر سازه های حاشیه ای - - - - ] ۱ [ ................................ ........................ ۳ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
۳ ۱ ۳ ۱ پیامدهای زیست محیطی برداشت مصالح رودخانه ای - - - - ] ۱ [ ................................ ۵ . . . . . . . . . . . . . . . .
........................... - - - -۴ ۱ ۳ ۱ تاثیر عملیات برداشت شن و ماسه از رودخانه بر کیفیت آب. . ۱۳
۵ ۱ ۳ ۱ توصیه و ملاحظات برای به حداقل رساندن پیامدهای منفی زیست محیطی برداشت مصالح - - - -
................................ ................................ ................................ ...................... رودخانه ای . .. . .. . ۱۵
۶ ۱ ۳ ۱ پیامدهای - - - - برداشت مصالح رودخانه ای از دیدگاه فرسایش و .............. رسوب . ۱۱
................................ ................................ ................................ ................................ ........ ۱۱. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . .
۲ ۳ ۱ آثار مثبت برداشت مصالح رودخانه ها - - - ] ۱ [ ................................ ........................... ۲۲. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
................................ ................................ ................................ ........... - -۴ ۱ نوآوری تحقیق . .. . .. . ۲۲
................................ ................................ ................................ ............. - -۵ ۱ اهداف تحقیق . .. . .. . ۲۱
................................ ................................ ...................... - -۶ ۱ فرضیات تحقیق و محدودیتها . .. . ۲۱
................................ ................................ ................................ .... - -۷ ۱ روش شناسی تحقیق . .. . .. . ۲۱
................................ ................................ ................................ - -۸ ۱ ساختار فصول گزارش . .. . .. . ۲۲
فصل ۲: تعاریف و مروری بر منابع ۲۲
................................ ................................ ................................ ......................... - -۱ ۲ مقدمه . .. . .. . ۲۳
................................ ................................ ..................... - -۲ ۲ تعاریف، اصول و مبانی نظری . .. . ۲۳
۱ ۲ ۲ چگونگی پیدایش و انتقال شن و ماسه - - - ] ۱ [ ................................ ........................... ۲۳. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
................................ ....... - - -۲ ۲ ۲ انواع تعاریف و تقسیم بندی های مربوط به شن و ماسه . ۲۵
۱ ۲ ۲ ۲ تعریف شن و ماسه - - - - ] ۱ [ ................................ ................................ .................... ۲۵. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . .
۲ ۲ ۲ ۲ تقسیم بندی انواع شن و ماسه - - - - ] ۱ [ ................................ ................................ .... ۲۶. . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . .
۳ ۲ ۲ ۲ طبقه بندی کمی و کیفی انواع مصالح شن و ماسه ای - - - - ] ۵ [ ................................ ۲۶. . . . . . . . . . . . . . . . .
................................ ................................ ............................ - -۳ ۲ مروری بر ادبیات موضوع . .. . .. . ۲۸
فصل ۲: روش تحقیق ۲۳
................................ ................................ ................................ ......................... - -۱ ۳ مقدمه . .. . .. . ۳۵
................................ ................................ ................................ .. - - -۱ ۱ ۳ مواد و روش ها . .. . .. . ۳۵
................................ ................... - - - -۱ ۱ ۱ ۳ مشخصات جغرافیایی حوضه آبخیز شاهرود . ۳۶
................................ ................................ ........................... - - - -۲ ۱ ۱ ۳ راه های دسترسی . .. . ۳۶
................................ ................................ ................................ - - - -۳ ۱ ۱ ۳ ریخت شناسی . .. . .. . ۳۷
۴ ۱ ۱ ۳ دانه بندی - - - - ] ۲۶،۲۵ [ ................................ ................................ .......................... ۳۸. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . .
۵ ۱ ۱ ۳ سازه های هیدرولیکی متقاطع با مسیر رودخانه - - - - ] ۲۴،۲۳ [ ................................ .. ۴۱. . . . . . . . . . . . . . . . . .
۶ ۱ ۱ ۳ دبی جریان و وضعیت آبدهی رودخانه - - - - ] ۲۴،۲۳ [ ................................ .............. ۴۵. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
۷ ۱ ۱ ۳ وضعیت رسوبگذاری در رودهای مجن و شاهرود - - - - ] ۲۴،۲۳ [ ............................. ۴۶. . . . . . . . . . . . . . .
۸ ۱ ۱ ۳ بررسی معادن شن وماسه موجود - - - - ] ۲۶ [ ................................ ............................. ۴۷. . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . .
................................ ................................ ................................ .............. - -۲ ۳ انتخاب روش . .. . .. . ۵۵
۱ ۲ ۳ معادلات بکار گرفته شده در نرم افزار - - - HEC-RAS ] ۲۷ [ ................................ ... ۵۵. . . . . . . . . . . . . . . . . .
................................ ..... - - -۲ ۲ ۳ تشریح روش مدلسازی جریان و رسوب توسط نرم افزار . ۵۸
۱ ۲ ۲ ۳ مدل سازی جریان در محدوده های مطالعاتی با استفاده از نرم افزار - - - - Hec-Ras . ۵۸
................................ ................................ ......................... - - - -۲ ۲ ۲ ۳ مدل سازی رسوب . .. . ۷۱
فصل ۴: طراحی و مدیریت برداشت مصالح، تاثیر برداشت مصالح بر محیط زیست ۲۳
................................ ................................ ................................ ......................... - -۱ ۴ مقدمه . .. . .. . ۸۳
۲ ۴ روش - - های برداشت ................................ ................................ ......................... مصالح . .. . ۸۳
................................ ................. - - -۱ ۲ ۴ روش های برداشت مصالح در رودخانه شاهرود . ۸۵
۳ ۴ شناسایی - - مناطق برداشت ................................ ................................ .................. مناسب . .. . ۸۶
۱ ۳ ۴ راهنمایی - - - های ................................ ................................ ........................ عمومی . .. . ۸۶
................................ ................................ ................................ ..... - - -۲ ۳ ۴ محل برداشت . .. . .. . ۸۶
۱ ۲ ۳ ۴ برداشت - - - - از ................................ ................................ . تراس های رودخانه ای . .. . ۸۷
................................ ................................ .................. - - - -۲ ۲ ۳ ۴ استخراج از سیلابدشت . .. . ۸۷
۳ ۲ ۳ ۴ برداشت - - - - از رودخانه های بزر ................................ ................................ ... گ . .. . ۸۸
۴ ۲ ۳ ۴ برداشت - - - - از رودخانه های ................................ ................................ .... شریانی. . .. . ۸۸
۵ ۲ ۳ ۴ برداشت - - - - از بستر بازه های ................................ ................................ ... مستقیم . .. . ۸۸
۶ ۲ ۳ ۴ برداشت - - - - از موانع و تپه های ................................ ................................ رسوبی . .. . ۸۱
۷ ۲ ۳ ۴ برداشت - - - - از کناره های داخلی ................................ ............................... قوسها . .. . ۸۱
۸ ۲ ۳ ۴ برداشت - - - - از بالادست بندها و سدهای انحرافی و مخازن ......................... سدها . ۸۱
۹ ۲ ۳ ۴ برداشت - - - - از بالادست ................................ ................................ ............. پل ها . .. . ۱۲
۱۱ ۲ ۳ ۴ برداشت - - - - از محل تلاقی ................................ .............................. سرشاخه ها . .. . ۱۲
۳ ۳ ۴ فاصله - - - از سازه های ................................ ................................ .......... هیدرولیکی . .. . ۱۲
................................ ................................ ................................ ............. - - - -۱ ۳ ۳ ۴ پل ها . .. . .. . ۱۱
۳ ۳ ۳ ۴ سازه های - - - - محافظ ................................ ................................ .............. سواحل . .. . ۱۲
................................ ................................ ................................ ....... - - - -۴ ۳ ۳ ۴ خاکریزها. . .. . .. . ۱۲
۵ ۳ ۳ ۴ سازه های - - - - آبگیر و بندهای ................................ ................................ انحرافی . .. . ۱۲
۴ ۳ ۴ محدودیت های - - - مربوط به عوامل ................................ ............................. طبیعی . .. . ۱۲
۱ ۴ ۳ ۴ نهشته های - - - - سنگ ................................ ................................ ................. طبیعی . .. . ۱۲
۲ ۴ ۳ ۴ سواحل - - - - ................................ ................................ ............................ رودخانه . .. . .. . ۱۲
................................ ................................ ................................ ............. - - - -۳ ۴ ۳ ۴ جزایر . .. . .. . ۱۳
................................ ................................ ........................... - - - -۴ ۴ ۳ ۴ دهانه سرشاخه ها . .. . ۱۳
................................ .............. - - -۵ ۳ ۴ موقعیت های برداشت مصالح در رودخانه شاهرود . ۱۴
..... - - - -۱ ۵ ۳ ۴ بررسی فواصل برداشت نسبت به دهانه سرشاخه ها در رودخانه ی شاهرود . ۱۴
... - - - -۲ ۵ ۳ ۴ بررسی موقعیت محل برداشت نسبت به مناطق مسکونی در رودخانه شاهرود . ۱۴
............................... - - - -۳ ۵ ۳ ۴ بررسی موقعیت محل برداشت نسبت به سازه های متقاطع . ۱۵
۶ ۳ ۴ میزان - - - ................................ ................................ ................................ .... برداشت . .. . .. . ۱۵
................................ ................................ ................................ ........... - - - -۱ ۶ ۳ ۴ کلیات . .. . .. . ۱۵
۲ ۶ ۳ ۴ توصیه - - - - ................................ ................................ ................................ ..... اول . .. . .. . ۱۵
۳ ۶ ۳ ۴ توصیه - - - - ................................ ................................ ................................ ..... دوم . .. . .. . ۱۶
۴ ۶ ۳ ۴ توصیه - - - - ................................ ................................ ................................ .... سوم . .. . .. . ۱۶
۵ ۶ ۳ ۴ توصیه - - - - ................................ ................................ ................................ . چهارم . .. . .. . ۱۶
۶ ۶ ۳ ۴ حدود - - - - ................................ ................................ ............................... برداشت. . .. . .. . ۱۷
۷ ۶ ۳ ۴ بررسی میزان - - - - ................................ ................ برداشت در رودخانه ی شاهرود . ۱۷
۷ ۳ ۴ دوره - - - تناوب و زمان ................................ ................................ .............. برداشت . .. . ۱۸
۸ ۳ ۴ راهنمایی - - - های ................................ ................................ ............................ ویژه . .. . .. . ۱۸
۱ ۸ ۳ ۴ تصمیم گیری - - - - - شماره ۱ بررسی خصوصیات فنی گزینه های مختلف محل برداشت
................................ ................................ ................................ ................................ ........ ۱۸. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . .
۲ ۸ ۳ ۴ تصمیم گیری - - - - شماره -۲ بررسی نواحی دارای محدودیت های زیست محیطی ۱۱
۳ ۸ ۳ ۴ تصمیم گیری - - - - - شماره ۳ بررسی ضوابط فنی و ................................ . اقتصادی . ۱۱
۴ ۸ ۳ ۴ تصمیم گیری - - - - - شماره ۴ بررسی سایر ضوابط .......................... زیست محیطی . ۱۱
۴ ۴ بررسی تاثیر برداشت مصالح بر محیط زیست رودخانه های شاهرود و مجن - - ] ۲۶ [ ........ ۱۱. . . . .
۵ ۴ اصول طراحی - - و مدیریت محل ................................ ................................ .... برداشت . .. . ۱۲۸
۱ ۵ ۴ مدیریت - - - ................................ ................................ .............................. برداشت. . .. . .. . ۱۲۸
................................ ................................ ................................ ......... - - - -۱ ۱ ۵ ۴ کلیات . .. . .. . ۱۲۸
۲ ۱ ۵ ۴ گزینه های - - - - ................................ ................................ ..................... مدیریت . .. . ۱۲۸
۲ ۵ ۴ طراحی - - - عملیات برداشت شن و ................................ ................................ ماسه . .. . ۱۲۸
۳ ۵ ۴ راهنمایی - - - های ................................ ................................ ...................... عمومی . .. . ۱۲۱
۱ ۳ ۵ ۴ جانمایی - - - - محل ................................ ................................ ................. برداشت. . .. . ۱۲۱
................................ ................................ ................................ ... - - - -۲ ۳ ۵ ۴ زمان بندی . .. . .. . ۱۱۲
۴ ۵ ۴ راهنمایی - - - های ................................ ................................ .......................... ویژه . .. . ۱۱۲
۱ ۴ ۵ ۴ برداشت - - - - سطحی در سیلابدشت های فعال و غیر ................................ ... فعال . ۱۱۲
۲ ۴ ۵ ۴ حفاری - - - - چاله ها در سیلابدشت های فعال و ................................ ..... تراس ها . ۱۱۲
۳ ۴ ۵ ۴ لایروبی - - - - آبراه های فعال رودخانه های متوسط و ................................ بزرگ. . ۱۱۲
۶ ۴ تهیه - - طرح برداشت شن و ................................ ................................ .................. ماسه . .. . ۱۱۲
۱ ۶ ۴ اطلاعات - - - مورد نیاز در یک طرح برداشت شن و ................................ ...... ماسه . ۱۱۲
۱ ۱ ۶ ۴ فهرست برداری - - - - از ................................ ................................ ............... منابع . .. . ۱۱۱
۲ ۱ ۶ ۴ تعیین - - - - میزان گودافتادگی بستر و تغییرات سطح ................................ ..... آب . ۱۱۱
۷ ۴ بررسی - - توسط سازمان ................................ ................................ ..................... ذیربط. . .. . ۱۱۱
................................ ................................ ................................ .............. - - -۱ ۷ ۴ کلیات . .. . .. . ۱۱۱
۸ ۴ آماده - - سازی منطقه ................................ ................................ ....................... برداشت. . .. . ۱۱۲
۱ ۸ ۴ راهنمایی - - - های ................................ ................................ ...................... عمومی . .. . ۱۱۲
۱ ۱ ۸ ۴ طراحی - - - - جاده های ................................ ................................ .......... دسترسی . .. . ۱۱۲
۲ ۱ ۸ ۴ مناطق - - - - ................................ ................................ ................................ . حایل . .. . .. . ۱۱۲
۳ ۱ ۸ ۴ پاکسازی - - - - پوشش ................................ ................................ .............. گیاهی . .. . ۱۱۴
۴ ۱ ۸ ۴ حوضچه های - - - - ................................ ................................ ................. ته نشینی . .. . ۱۱۴
۱ ۴ عملیات - - در منطقه برداشت شن و ................................ ................................ ...... ماسه . .. . ۱۱۴
۱ ۹ ۴ راهنمایی - - - های ................................ ................................ ...................... عمومی . .. . ۱۱۴
۲ ۹ ۴ راهنمایی - - - های ................................ ................................ .......................... ویژه . .. . ۱۱۵
۱ ۲ ۹ ۴ استفاده - - - - از ماتریس ................................ ................................ ............. راهنما . .. . ۱۱۵
۱۲ ۴ خاتمه - - کار در منطقه ................................ ................................ .................. برداشت . .. . ۱۲۳
فصل ۳: نتایج و تفسیر ۳۸
................................ ................................ ................................ ....................... - -۱ ۵ مقدمه . .. . .. . ۱۲۵
.......... - -۲ ۵ اجرای مدل هیدرولیکی و بررسی اثرات برداشت مصالح بر هیدرولیک جریان . ۱۲۵
۱ ۲ ۵ بررسی معادن شن و ماسه و نحوه ی اعمال تغییرات - - - ] ۳۲ [ ................................ ... ۱۲۵. . . . . . . . . . . . . . . . . .
.......................... - - -۲ ۲ ۵ تحلیل نتایج حاصل از مدلسازی هیدرولیکی رودخانه ی مجن . ۱۲۶
................................ ........... - - - -۱ ۲ ۲ ۵ تعیین نوع رودخانه از نظر بستر و ریخت شناسی . ۱۲۶
............................ - - - -۲ ۲ ۲ ۵ تعیین حدود کانال اصلی و دشت های سیلابی در هر مقطع . ۱۲۸
................................ ........... - - - -۳ ۲ ۲ ۵ بررسی تغییرات پارامتر های مختلف هیدرولیکی . ۱۲۱
................................ ................................ ..... - - - -۴ ۲ ۲ ۵ مطالعه جریان در دشت سیلابی. . .. . ۱۳۲
................................ ........ - - - -۵ ۲ ۲ ۵ جمع بندی مطعالعات هیدرولیک رودخانه ی مجن . ۱۳۳
۳ ۲ ۵ تحلیل نتایج حاصل از مدلسازی هیدرولیکی رودخانه شاهرود و اثرات برداشت مصالح بر - - -
................................ ................................ ................................ .......... هیدرولیک جریان . .. . .. . ۱۳۴
................................ ........... - - - -۱ ۳ ۲ ۵ تعیین نوع رودخانه از نظر بستر و ریخت شناسی . ۱۳۴
............................ - - - -۲ ۳ ۲ ۵ تعیین حدود کانال اصلی و دشت های سیلابی در هر مقطع . ۱۳۵
................... - - - -۳ ۳ ۲ ۵ بررسی تغییرات سرعت جریان در شرایط قبل و پس از برداشت . ۱۳۶
....................... - - - -۴ ۳ ۲ ۵ بررسی تغییرات عمق جریان در شرایط قبل و پس از برداشت . ۱۴۲
..................... - - - -۵ ۳ ۲ ۵ بررسی تغییرات عرض جریان در شرایط قبل و پس از برداشت. . ۱۴۱
.......................... - - - -۶ ۳ ۲ ۵ بررسی تغییرات عدد فرود در شرایط قبل و پس از برداشت . ۱۴۲
........................ - - - -۷ ۳ ۲ ۵ بررسی تغییرات تنش برشی در شرایط قبل و پس از برداشت . ۱۴۴
۸ ۳ ۲ ۵ بررسی اثر سازه های متقاطع بر هیدرولیک جریان در شرایط قبل و پس از برداشت - - - -
................................ ................................ ................................ ................................ ...... ۱۴۸. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . .
................................ .... - - - -۹ ۳ ۲ ۵ تعیین بده های مورد نیاز )بده غالب در نقاط مختلف( . ۱۵۳
................................ ............ - - - -۱۱ ۳ ۲ ۵ تعیین الگوی جریان در مقاطع خاص رودخانه . ۱۵۴
................................ ................................ .. - - - -۱۱ ۳ ۲ ۵ مطالعه جریان در دشت سیلابی . .. . ۱۵۵
................................ ....... - - - -۱۲ ۳ ۲ ۵ جمع بندی مطالعات هیدرولیک رودخانه شاهرود . ۱۵۶
................................ .................... - - -۴ ۲ ۵ اجرای مدل رسوب و بررسی اثرات برداشت . ۱۵۸
........... - - - -۱ ۴ ۲ ۵ انتخاب تابع حمل رسوب مناسب برای رودخانه های مجن و شاهرود . ۱۵۸
۲ ۴ ۲ ۵ بررسی اثرات برداشت بر فرسایش و رسوبگذاری در رودخانه شاهرود - - - - ] ۳۶ [ .. ۱۶۲. .
۵ ۲ ۵ گزینه یابی معادن شن و ماسه در رودخانه های مجن و شاهرود براساس مدل توزیع رسوب - - -
................................ ................................ ................................ ................................ ...... ۱۶۴. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . .
................................ .......................... - - - -۱ ۵ ۲ ۵ گزینه یابی معدن در رودخانه شاهرود . ۱۶۴
................................ ............................... - - - -۲ ۵ ۲ ۵ گزینه یابی معدن در رودخانه مجن . .. . ۱۶۵
فصل ۸: جمع بندی و پیشنهادها ۱۱۱
................................ ................................ ................................ ....................... - -۱ ۶ مقدمه . .. . .. . ۱۷۷
................................ ................................ ................................ .......... - -۲ ۶ تلفیق مطالعات . .. . .. . ۱۷۷
................................ ................................ ................................ ......... - - -۱ ۲ ۶ جمع بندی . .. . .. . ۱۷۷
................................ ................................ ................................ ........... - - -۲ ۲ ۶ راهبردها . .. . .. . ۱۷۷
................................ ................................ ... - - - -۱ ۲ ۲ ۶ ایجاد سازه های کنترل فرسایش. . .. . ۱۷۸
................................ ................................ ........ - - - -۲ ۲ ۲ ۶ کاهش حجم سالانه برداشت. . .. . ۱۷۸
................................ ................................ ........... - - - -۳ ۲ ۲ ۶ بکارگیری توصیه های فنی . .. . ۱۷۸
................................ ................................ .. - - - -۴ ۲ ۲ ۶ انجام بازدیدهای زمان بندی شده. . .. . ۱۷۱
- - - -۵ ۲ ۲ ۶ بررسی اثرات برداشت مصالح از رودخانه های مجن و شاهرود در سال های آتی ۱۷۱
................................ ................................ ................... - - - -۶ ۲ ۲ ۶ زمان برداشت مصالح . .. . ۱۷۱
................................ ................................ ..... - - - -۷ ۲ ۲ ۶ ایجاد ایستگاه های هیدرومتری. . .. . ۱۷۱
................................ ................................ ........... - - -۳ ۲ ۶ پیشنهادات جهت ادامه مطالعه . .. . ۱۸۲
فصل ۱: مراجع ۱۳۲
فصل ۳: پیوست ها ۱۳۱