قابلیت اتومای سلولی در شبیه‌سازی میزان تحول و فرسایش در سیستم‌ رودخانه‌ای (مطالعه موردی: حوضه آبریز لیقوان)

Abstract

حوضه­ها و سیستم­های رودخانه­ای در پاسخ به تغییرات عوامل بیرونی و درونی تغییر می­یابد. از این رو تکنیک­های متعددی جهت شبیه­سازی این تغییرات و تحول سیستم رودخانه مطرح شده است. اتومای سلولی یکی از جدیدترین مدل­های سلولی رودخانه­ای می­باشد که چشم­انداز حوضه را با شبکه­ای از سلول­ها تعریف کرده و توسعه این چشم­انداز توسط عمل متقابل بین سلول­ها (مانند جریان آب و رسوب) با کاربرد قوانینی بر اساس ساده­سازی اصول حاکم بر فیزیک مشخص می­شود. این روش برای شبیه­سازی حوضه آبریز لیقوان با اندازه سلولی ۲۰ متر و داده­های بارش ساعتی ۱۰ سال (۸۰-۸۹) به­کار رفته است. نتایج شبیه­سازی به دو روش کمی و کیفی مورد ارزیابی قرار گرفت، به­طوری که تغییرات نسبی در حوضه و توزیع مکانی میزان حفر و رسوبگذاری در کل حوضه و در هر سلول روی نقشه مدل ارتفاعی رقومی مشخص گردید و هم­چنین مقادیر توزیع اندازه ذرات رسوب در دبی­های مختلف نشان داد که با افزایش دبی، مقادیر رسوب افزایش یافته و در این بین ذرات شن درشت، بیش­ترین مـقدار و ذرات ماسه خـیلی ریز، رس و لای کم­ترین مـقدار را دارا می­باشند. هم­چنین بررسی پروفیل­های طولی و عرضی نشان داد که رودخانه جاری در دره لیقوان در مرحله بلوغ قرار دارد و فرآیند رسوبگذاری در مجرای رودخانه غلبه دارد که یکی از مهم­ترین دلایل آن، افزایش بارش و تغییر اقلیم حوضه در دهه اخیر بوده که منجر به فرسایش دامنه­ها و رسوبگذاری در مجرای رودخانه شده است. در نهایت این­که هر چند صحت­سنجی نتایج حاصله از اتومای سلولی تا حدی دشوار بوده و مدلCAESAR به پارامترهای ورودی حساس می­باشد اما مقایسه نتایج به­دست آمده با نتایج مطالعات پیشین و شواهد میدانی بیانگر نتایج قابل قبول رویکرد اتومای سلولی می­باشد.