تعریف سیل و علل وقوع سیلاب !
انواع سیل و عوامل ایجاد آن
سیلابهای آنی معمولاً در اثر بارش بیش از حد در یک منطقه نسبتاً کوچک ایجاد میگردند.
درادامه بررسی موضوع سیل بعد از مطالبی که در مورد تعریف سیل وشناخت آن ارائه شد حال به بررسی انواع سیل وعوامل ایجاد آن می پردازم .
انواع سیلابها:
در یک دسته بندی فشرده می توان سیلاب ها را به انواع فصلی، ناگهانی، سیلاب های ناشی از شکست سدها، سیلاب های نواحی ساحلی و خورها، سیلاب های ناشی از گرم شدن یخ مناطق یخچالی و یخ زده،طوفانهای دریایی و اقیانو سی تهاجمی به سواحل، سیلاب های ناشی از بارش های تند در مناطق کوهستانی و با شیب تند و … دسته بندی کرد. سیلابها بیشتر بر اثر ذوب برفها، طغیان رودخانه ها و بارندگیهای شدید در مقاطع زمانی کوتاه به وقوع می پیوندند و به لحاظ نوع بستر ، بیشتر در اراضی لم یزرع، خیس و غرقابی و یخ زده جاری می شوند .
سیل می تواند براثر بارندگی سنگین ،خراب شدن سدها ،تخریب سواحل رودخانه هاودیواره دریاچه ها،ذوب سریع برف ویخ ،مسدودشدن رودخانه به علت ریزش کوه وطغیان ناگهانی رودخانه ها ،تغییر مسیررودخانه ها بالاآمدن کف رودخانه دراثر رسوب سنگین وغیرطبیعی و یا حتی انفجار مخازن آب به (وجود آید) .
اغلب سیلها در اثر بارندگی شدید، آب شدن برفها و تکه یخهای بزرگ و یا طغیان رودخانهها جاری میشوند. بعضی از رودخانهها هر ساله به طور منظم طغیان میکنند و از گزارشهای سالهای گذشته میتوان زمان وقوع و ارتفاع بالاآمدن آب را پیشبین یکرد. سیلهای غیرقابل پیشبینی در اثر بارانهای سیلآسای غیرطبیعی روی زمین لخت، خیس و یا یخزده جاری میشوند. بعضی سیلها در اثر امواج کنار دریا جاری میشوند.
در یک موج مدی توده عظیمی از آب دریا، که گاه 6 تا 9 متر ارتفاع دارد، ناحیه گستردهای از زمین ساحلی را که ممکن است حد آن به 80 تا 100 کیلومتری کناره دریا برسد فرا میگیرد. اغلب این امواج مد دریا در اثر زلزلههای زیر دریایی اتفاق میافتند ولی گاهی به دنبال طوفان نیز حادث میشوندمناطقی که خاکهای چسبنده و بدون پوشش گیاهی دارند برای ایجاد سیل بسیار مستعد هستند دانههای باران بر اثرضربه به خاک باعث به هم فشردگی و چسبندگی لایه سطحرویی خاک شده و از قدرت جذب خاک و نفوذ آب در عمق خاک میکاهد و به همین علت آب بارندگی در خاک نفوذ نکرده و جاری میشود و در همین حال شدت ضربات باران باعث حرکت دانههای خاک شده و این دانهها را همراه خود به حرکت در میآورد و معلق شدن این ذرات خاک باعث زیاد شدن حجم آب جاری شده میگردد.
این آبهای گلآلود حوضههای کوچک، در حوضه خود اگر نیروی کوچکی به شمار آیند با پیوستن به هم و تشکیل حوضههای بزرگ و زیاد شدن حجم جاری قدرت مخربی را به وجود میآورند که در نهایت سبب خسارات مالی و جانی فراوان میگردند.
بعضی اوقات بعد از یک بارندگی شدید کوتاه مدت، در سطح حوضه آبریز و یا در یک قسمت اعظم از حوضه، باعث بوقوع پیوستن سیل میشود این بارندگیهای دوم همیشه باعث سیلهای وحشتناک و تخریبگی شده است. از بارندگیهایی که باعث سیل یمشود یکی هم بارندگیهای خارج از فصل میباشد (مانند بارندگیهای تابستانی) در تابستان رودخانهها در حد کامل جای هستند، دیگر این که به علت گرم بودن خاک و اختفای هوای گرم مرطوب در حفرههای خاک، باران شدید تابستانی نمیتواند در روزنههای خاک نفوذ کند و ناچاراً جاری میشود و سیل و طغیان بوجود میآید.
عامل دیگری که در بروز سیل مؤثر میباشد شکسته شدن سدها و آببندها است، که بر اثر سهلانگاری فنی و یا عوارض زمینی چون زلزله بوجود میآید و یا خرابی آب بندهای طبیعی که بر اثر ریزش کوه و بسته شدن گذرگاه آب حوضه آبریز دریاچهای را تشکیل اده و بر اثر فشار زیاد آب سد از هم میپاشد نیز عامل دیگری از عوامل بروز سیل میباشد.
یکی دیگر از عوامل بروز سیل، شکسته شدن سدهای یخی میباشد. مکانیسم عمل بدین صورت است که وقتی رودخانه مقدار زیادی یخ از مناطق کوهستانی را همراه میآورد، پس از کاهش سرعت جریان، یخها به هم پیوسته و اولین شبکه یخی را تشکیل میدهند و با پیوستن دیگر یخها به صورت دیوارهای در شکاف به دام افتاده و سد یخی تشکیل میشود. شکسته شدن این دیوار بر اثر گرما یا فشار باعث سرازیر شدن آب جمع شده میگردد. ذوب سریع برف و یخ نیز عامل مهم دیگی در بروز سیل میباشد. برف معمولاً در کوهها بیشتر بوده و از فصل بهار به تدریج ذوب میشود، برف به علت نیاز بیشتر به گرما نمیتواند یکباره ذوب شود و برای ذوب هرگرم برف بیش از79 کالری حرارت لازم است.
این مقدار کالری بیشتر از گرمای خورشید و یا بادهای گرم مداوم تأمین میشود. گاهی این ذوب به همراه بارندگیهای شدید، طغیان رودخانهها را سبب میگردد. فعالیتهای آتشفشانی نیز باعث ذوب سریع برف کوهها و سیل آتی و پرحجم میشود. معمولاً سیل در اثر عوامل زیر ایجاد میشود:
1. ریزش سریع نزولات آسمانی و عدم گنجایش محل نزول.
2. عدم نفوذپذیری زمین محل و ذوب سریع برفها.
3. عدم گنجایش و عدم طراحی صحیح مسیر رودخانه و سیلها
4. عدم استفاده از سیل بند و دیوارهای محافظ در مناطق سیلخیز
5. عدم گنجایش صخرهها و جویها جهت عبور آب درمناطق شهری و مسدود شدن رودخانه به علت ریزش کوه
6. عدم لایروبی رودخانه و تجمع رسوبات سنگین و غیرطبیعی پشت سدها.
7. خرابی سیلبندها، سدها و مخازن آب
ازعواملی که در بروز سیلاب ویا تشدید آن تاثیر بسزایی دارد ویژگیهای طبیعی وشکل رودخانه واطراف آن است .
ویژگیهای مرفولوژی رودخانه از جمله مشخصات هندسی بستر، شکل کف، شیب و نیمرخ طولی آن تاثیر بسزایی در وقوع سیل و یا تشدید آن دارد.این ویژگیها در طول زمان و تحت تاثیر جریان آب و رسوب، جنس مواد سازنده و اندازه مواد بستری و وضعیت پوششگیاهی کناره و حاشیه رودخانه تغییر میکند.به دلیل پیچیدگی اثرات متقابل هر یک از عوامل مؤثر، شناخت روند و آهنگ تغییرات حرکت آب چندان آسان نمیباشد.هر یک از الگوهای رودخانهای نظیر الگوی مستقیم، شریانی و پیچانرودی عکسالعملهای متفاوتی نسبت به جریان سیلابی در خود نشان میدهند.
شیب رودخانه: از عوامل مهمی است که روی دبی رودخانه اثر میگذارد ، بررسیهای متعدد نشان میدهد که شیب رودخانه به دلیل فراهم بودن شرایط فرسایش، انتقال مواد و رسوبگذاری اثر قابل توجهی در وقوع سیلابها دارد.توپوگرافی، شیب رودخانه و مقدار بارندگی سه مشخصه مهم در ایجاد سیلاب معرفی شدهاند.بررسیهای انجام شده در یکی از حوضههای رودخانه پنسیلوانیا، بـیانگر این واقــعیت است که دلــیل وقــوع سـیل در آن منطقه، شیب زیاد و مقدار فراوان بارکف رودخانه بوده است.
ابعاد هندسی رودخانه: از ویژگیهای مهم دیگر است که نقش تعیین کنندهای در وقوع سیلاب دارد.دو تیپ کلی رودخانه یعنی رودخانه با بستر سنگی (Bedrock) و رودخانه با بستر آبرفتی (Alluvial) را میتوان تشخیص داد که جریان آب و رسوب در آنها کاملاً متفاوت است این اختلاف که عمد تا در اثر تفاوت در مکانیسم انتقال رسوب است، شکل رودخانه و اثرات بعدی آن را در وقوع سیلاب سبب میشود.
رودخانههای با بستر سنگی معمولاً عمیق و باریک بوده و در مواقع سیلابی جریانی با عمق و سرعت زیاد دارند و قادرند حتی در بسترهای سنگی موجبات فرسایش کناری و کف را فراهم نموده و باعث انتقال مواد درشت دانه بسمت پایین دست شوند به دلیل رسوبگذاری دربازههای پایینی و سیلاب دشتها، تغییرات قابل توجهی در مرفولوژی رودخانه و سطح تر از آنها بوجود میآید که منجر به طغیان جریان از بستر و ایجاد سیل میگردد.
در رودخانههای با بستر سنگی چنانچه دبی جریان زیاد شود، عمق و سرعت نیز افزایش مییابد و در نتیجه نرخ انتقال بارکف فزونی میگیرد.
این عمل تحت تاثیر جریان متلاطم است که سبب تخریب بستر و ایجاد بینظمیهایی در بستر و کف میشود.به دلیل همین جریان متلاطم، جریان سیلابی در این گونه رودخانهها قادر به انتقال و حمل مواد درشتتر بصورت معلق و یا جهشی تا مسافت زیاد میباشد.حجم زیاد بار کف که در مواقع سیلابهای عظیم به پایین دست و سیلابدشتها منتقل میگردد بصورت جزایر رسوبی در بسترهای باز آبرفتی بر جای میماند که در جریانهای بعدی سبب طغیان رودخانه و گسترشسیلاب در منطقه میگردد.
حتماً بخوانید:
دربسیاری موارد دخالتهای انسان باعث تغییر مورفولوژی رودخانه وایجاد سیل می گردد که می توان به موارد زیر اشاره کرد :
تغییر وضعیت هیدرولیکی رودخانه: در مواردی میتواند منجر به ایجاد سیل گردد. زیرا ظرفیت انتقال جریان در یک رودخانه که متاثر از ویژگیهای مرفولوژیکی و هیدرولیکی است میبایست برای انتقال سیلابهای احتمالی در یک حد بهینهای باقی بماند هر گونه بی توجهی به اصول هیدرولیکی که منجر به کاهش ظرفیت انتقال منجر به کاهش ظرفیت انتقال جریان رودخانه گردد، میتواند موجب بروز سیلاب و یا تشدید آن گردد.طراحی نا مناسب نوع پلها و آبگذرها و سایر سازههای هیدرولیکی از جمله این موارد هستند. بکارگیری روشهای مختلف مناسب روندیابی سیلاب طراحی در طرحهای آبی یکی از ضروریاتی است که موجب بهینه سازی ابعاد سازه میگردد.
برداشت غیر اصولی مصالح رودخانهای و اصولاً هرگونه دخل و تصرف در بستر رودخانه، موجبات تغییر مرفولوژی رودخانه را بهمراه دارد که اغلب پیامدهای نا مناسب و پیش بینی نشدهای را به خصوص د ر انحراف مسیر جریان طبیعی ایجاد کرده و باعث گسترش سیلاب میشوند.
تجاوز به حریم رودخانهها به هر شکل بروز و یا تشدید سیلاب را بهمراه دارد. معمولاً بستر رودخانه تحت تاثیر عوامل متعددی همواره از نظر ابعاد، شکل و الگو در تغییر و تحول است. ویژگیهای جریان از نظر میزان دبی، تداوم و شدت تغییرات آن از عوامل مهم در شکل دادن بستر رودخانه میباشند.رودخانههایی که متاثر از رژیم سیلابی شدید و با تغییرپذیری زیاد همراهند، شرایط متفاوتی نسبت به رودخانههای با رژیم یکنواخت دارند.
رودخانههای فصلی و سیلابی حساسیت بیشتری به تغییر و تحول دارند.در اثر وقوع سیلابهای برزگ و استثنایی مقطع رودخانه به شدت عریض و احتمالاً عمیق میگردد ولی متعاقب آن با سیلابهای کوچکتر به تدریج در اثر رسوبگذاری متناوب، عرض بستر محدود میگردد. عدم توجه به روند تغییرات فوق الذکر و فراوانی وقوع سیلابهای با تناوب مختلف و دبیهای متفاوت که نیاز به ابعاد مناسبی از بستر برای عبور دارند. در بسیاری از موارد سیلابهای شدیدی را باعث گردیدهاند. افزون بر عدم رعایت حریم رودخانهها و سیلها، نوع کاربری اراضی حاشیه رودخانه که حتی خارج از محدوده حریم قانونی هستند در تشدید سیل موثر (میباشند).
انواع سیلاب
Regional Floods -1 سیلاب های منطقه ای
بعضی از سیلاب های فصلی در زمستان یا بهار همزمان با ذوب برف رخ می دهند و به سرعت رودخانه را با حجم زیادی از جریان آب مواجه می کنند. ممکن است در این هنگام زمین یخ بسته باشد و نفوذ پذیری خاک کاهش یافته باشد و رواناب زیادی ایجاد گردد. در زمانی که رطوبت سالیانه افزایش یافته و خاک نیز اشباع باشد، هر نوع بارش اضافی میتواند رواناب زیادی را راهی رودخانه نماید و سیلاب منطقه ای ایجاد نماید.
Flash Floods -2 سیلاب های ناگهانی
این قبیل سیلاب ها میتوانند در عرض چند ثانیه یا چند ساعت رخ دهند و هشدار آنهادشوار است. ممکن است تلفات آنها زیاد باشد زیرا به سرعت سطح آب را بالا برده و سرعت جریان دراثر وقوع این نوع سیلاب بسیار زیاد است. عوامل مختلفی از قبیل شدت بارش، مدت بارش،شرایط سطحی زمین، عوارض (توپوگرافی) و شیب حوزه در وقوع این نوع سیلاب موثر است.
مناطق شهری در معرض این نوع سیلاب می باشند، زیرا سطح زمین با انواع روکش های آسفالت، کاشی وغیره پوشانده شده و راه های نفوذ جریان بسته شده و رواناب به سرعت در سطح شهر توزیع میشود.حتی بیابان نیز از وقوع این نوع سیلاب در امان نیست. نصب و فعالیت سیستم های هشدار سیلاب میتواند تلفات را تا حد زیادی کاهش دهد.
Ice-Jam Floods -3 سیلاب های ناشی از وجود توده های یخ
این قبیل سیلاب ها در رودخانه هایی که بطور جزیی یا کامل یخ زده اند، رخ میدهد.افزایش سطح تراز آب میتواند موجب فشار و شکست یخ شده و جریان هایی از یخ شناور را دررودخانه ایجاد نماید که حرکت آنها در مسیرهای تنگ یا کنار پایه های پل ها متوقف شده و در این مکان ها سدهای یخی ایجاد شکل میگیرند.
با پس زدن آب در بالادست آب از کناره ها سرریز شده و سیلاب در بالادست رخ میدهد. همچنین در پایین دست نیز با شکست سدهای یخی، سیلاب ناگهانی ایجاد شده و حجم زیادی از آب ذخیره شده به سرعت به پایین دست روانه میشود. با توجه به همراهی توده های یخ خسارات وارده افزایش خواهند یافت.
Dam & Levee Failure Floods -4 سیلاب های ناشی از شکست سد و خاکریز
سدها و خاکریز ها با توجه به دوره برگشت سیلاب و معیارهای مهندسی و اقتصادی جهت محافظت در برابر سیلاب ساخته میشوند. با وقوع سیلاب های بزرگتر از سیلاب طراحی سازه مستغرق گشته و با شکست سازه آب ذخیره شده در بالادست بصورت سیلاب ناگهانی به سمت پایین دست براه می افتد.
حتماً بخوانید:
اقدامات ضروری قبل و بعد از وقوع سیل
اغلب وقتی در شرایط بحرانی مثل سیل، زلزله یا آتش سوزی قرار میگیریم، اضطراب و استرس بر ما غلبه یافته و نمیدانیم باید چه کار کنیم تا کمتر آسیب ببینیم…
Debris & Landslide & Mud ( -5 سیلاب های ناشی از زمین لغزه، (واریزه ایflow Floods)
در اثر سقوط و تجمع حجم زیادی از سنگ و صخره، لجن و آشغال در رودخانه ها و انهار،سدهای موقتی ایجاد شده و با وقوع سیلاب حجم زیادی از رواناب در بالادست این سدهای موقتی ذخیره میشود و با شکست این سد موقتی سیلاب براه می افتد. جریان لجن، در هنگام وقوع آتشفشان و جاری شدن گدازه ها که سبب ذوب یخ و گل آلود شدن خاک در محل میشوند، تولید ودر راستای شیب منطقه براه می افتد. وقوع زمین لغزه میتواند سبب تولید امواج در دریاچه ها وسقوط مقادیر متنابهی از خاک و سنگ بداخل کانال ها و رودخانه ها( گردد)
نوع دیگری از دسته بندی سیل ها اینگونه است:
۱. سیلابهای آرام : که در اثر افزایش حجم ناگهانی آب رودخانهها و دریاچهها در اثر بارندگی در طی روزها و هفتهها ایجاد میشود.
۲. سیلابهای ناگهانی : که در اثر افزایش حجم آب رودخانهها و دریاچهها ایجاد شده و با خود مرگ و مصدومیت افراد و تخریب منازل را به همراه دارد. این سیلابها ممکن است بر اثر بارانهای سیلآسا، گردباد تخریب دیوارهای سد و ذوب شدن سریع یخ به (وجود آید).
منبع : بلاک اسکای