طبقه بندی  اندازه ذرات بستر آبراهه :

          کلاس اندازه ذرات: (طبقه بندی ونتورت) 

  

دامنه اندازه ذرات (mm)               کلاس اندازه ذرات                        

2>   _______________ شن

4-2___________________  گراول بسیار ریز

6-4________________ گراول ریز

8-6________________ گراول ریز

11-8_______________ گراول متوسط

16-11______________ گراول متوسط

22-16______________ گراول درشت

32-22______________ گراول درشت

45-32______________ گراول درشت بسیار

64-45______________ گراول درشت بسیار

90-64______________ قلوه سنگ کوچک

128-90_____________ قلوه سنگ متوسط

180-128____________ قلوه سنگ بزرگ

256-180____________ قلوه سنگ بسیار بزرگ

512-256____________ تخته سنگ کوچک

1024-512___________ تخته سنگ متوسط

2048-1024__________ تخته سنگ بزرگ

4096-2048__________ تخته سنگ بسیار بزرگ

 

  

تشخیص آبراهه های گراولی و قلوه سنگی از دیگر آبراهه ها :

 

متوسط ذرات آبراهه های گراولی،2 -64 میلیمتر و آبراهه های قلوه سنگی اندازه

 

ای بین 64- 256 میلیمتر دارند.ذرات بستر آبراهه های شنی، کوچکتر از 2 میلیمتر

 

است.

 آبراهه های تخته سنگی ،ذراتی بزرگتر از 256 میلیمتر دارند. بستر های گراولی و

 

قلوه سنگی ،در مناطق کوهستانی  عموما کمتر از 10% شن و حدالاکثر تا 50%

 

شن دارند. ممکن است در بین این ذرات تخته سنگ نیز وجود داشته باشد.

 

بنابر این دامنه تغییرات ذرات بستر در 5 رده وجود دارد. آبراهه های گراولی و قلوه

 

سنگی  از جهات دیگر نیز با دیگرآبراهه ها متفاوت هستند. آبراهه های بستر

 

شنی در شیب های کم  موجود در دره ها یا دشت ها وجود دارند.

 

ولی آبراهه ها ی بستر تخته سنگی در مناطق کوهستانی با شیب زیاد وجود

 

دارند. آبراهه های گراولی و قلوه سنگی در حد واسط این دو قرار دارند.

 

     نمونه برداری از ذرات بستر آبراهه :

 

اهداف نمونه برداری از ذرات بستر آبراهه را میتوان در 3 گروه اصلی  طبقه بندی کرد.

 

1):ارزیابی بستر ابراهه به منظور کشف اثرات آبخیز،تجذیه و تحلیل رفتار رودخانه و

 

اثرات مهاجرت رودخانه و تغییرات مورفولوژیکی رودخانه

 

2):محاسبات هیدرولیکی، میزان ظرفیت انتقال ذرات بستر

 

3):  درک فرآیند های تکامل رودخانه

 

همچنین  شکل ذرات بستر برای پیشبینی پایداری بستر ، مسافتی که ذرات

حمل شده اند و تجذیه و تحلیل نیرو های موثر بر شستشو و سایش ذرات  اهمیت دارد.

 

 

 

منابع:   

 sampling surface and subsurface particle-size distributionsIn wadable gravel-and cobble bed streams for analyses in sediment transport , hydrolics, and streambed monitoring .

KRISTIN BUNTE AND STEVEN R.ABT

Stream channel reference sites :and illustrated guide to field technique

CHERYL C. HARRELSON

JOHN P.POTYONDY

   

           

 

     

  

           نمونه برداری ذرات بستر آبراهه :

نمونه برداری ذرات بستر آبراهه های قلوه سنگی و گراولی با نمونه برداری آبراهه های

 بستر شنی وتخته سنگی متفاوت است.

برای نمونه برداری آبرا هه های بستر شنی میتوان از چندین بخش کم و بیش

سیستماتیک در بستر آبراهه و با استفاده از یک ظرف و بیلچه نمونه برداری نمود. در این

 آبراهه ها معمولا اختلاف بین رسوب سطحی و زیر سطحی ضروری نیست.و یک بیلچه به عنوان ابزار نمونه برداری کافی است.بنابراین نمونه برداری آبراهه های بستر شنی چندان پیچیده نیست. ولی در مورد آبراهه های قلوه سنگی و گراولی ، چنین نیست.

قبل از نمونه برداری ، مکان های نمونه برداری باید مشخص گردد.

این مکان ها ممکن است دامنه وسیعی از طول آبراهه را در برگیرند(حدود 5 تا 7 برابر پهنای آبراهه) و یا در نقاطی از آبراهه متمرکزگردند   {برای مثال در خیزاب ها یا آبگیرها (در مورد خیزاب و آبگیر به بخش طبقه بندی مونتگومری و بافینگتون مراجعه فرمایید.)}.

معمولا رسوبات سطحی در این آبراهه های گراولی و قلوه سنگی درشت تر از رسوبات زیرین است.میزان اختلاف بین رسوبات سطحی و زیر سطحی به رژیم جریان و رسوبدهی بالادست آبراهه بستگی دارد. با توجه به هدف مورد نظر نمونه برداری از رسوبا ت سطحی و یا زیرین انجام میگیرد.

نمونه برداری ذرات بستر آبراهه باید از دقت آماری مناسبی برخوردار باشد. معمولا قبل از آمار برداری، نمونه بردار یک سطح دقت برای نمونه برداری خود اتخاذ میکند. تعداد ذرات نمونه گیری برای دقت نمونه برداری بسیار حائز اهمیت است. این تعداد برای روش های مختلف نمونه گیری که بعدا در مورد آن بحث میکنیم ، متفاوت میباشد.{اگر وجدان کاری داشته باشید این تعدادحدودا بین 100 تا 600 ذره در هربازه مورد مطالعه شما متغیر است (منبع 1) }.

فعالیت های فیزیکی که نمونه بردار برای جمع آوری نمونه های قلوه سنگ ، گراول و بزرگتر انجام میدهد نیز مهم میباشد.

ممکن است ذرات ریز تر در بین ذرات درشت تجمع داشته باشند و یا ذرات آنقدر سنگین باشند که نتوان آنها را بلند کرد. آب سرد در آبراهه های کوهستانی مانع از تشخیص ذرات بستر میشود. عمق و سرعت جریان نیز میتواند در انجام نمونه برداری تداخل ایجاد کند. پس از اینکه نمونه ها از منطقه گرفته شد، نوبت به آنالیز اندازه ذرات میرسد. که شامل غربال کردن ، انتخاب پارامتر های اندازه ذرات و تجذیه و تحلیل های آماری است(به همین راحتی که گفته میشود نیست . ).

                            

                         آنالیز ذرات :

                        آنالیز اندازه ذرات:

آنالیز اندازه ذرا ت شامل تجذیه و تحلیل سه محور  a ،b ،c ذره است .این سه محور شکل سه بعدی ذره را میسازند.

       اندازه گیری ذرات بستر آبراهه میتواند با هدف مقایسه آبراهه های       مختلف و یا مقایسه تغییرات آن در طول زمان باشد.                     محور های ذرات :  آنالیز اندازه ذرات و طول شکل آنها بر اساس سه محورعمود بر هم   میباشد. بلندترین محور (محور a) ،محور متوسط (محورb ) و کوچکترین محور(محورc) است. این موضوع در صورتی صادق است که ذرات شما شکل الیپسوئید داشته باشند (شکل یک صابون که کمی شسته شده باشد). ولی اگر ذره متوازی الاضلاع باشد شخص نمونه بردار نمیتواند به راحتی این محور ها را تشخیص دهد { برای کسانی که میخواهند واقعا درست کار کنند و بر اساس استاندارد های جهانی پیش روند. و گرنه ..... (مهران) } . با این حال مشخص کردن محور c راحت میباشد. دو نوع تعریف برای محور های ذرات وجود دارد. 1): تعریف یوزیک و وینکلر  (۱۹۹۱): محور aبه عنوان طولانی ترین ، برمحور عمود  است . 2): گاردن و همکاران(1992): در بزرگتری سطحی که ذره مورد نظر دارد، محور b  به عنوان     کوچکترین محور ماکزیمم عمود بر محور a باشد. اختلاف محور های a و b در این دو تعریف ، در ذرات با شکل متوازی الاضلاع به خوبی مشخص است.   البته اختلاف این تعاریف برای ذرات کروی و الیپسوئیدی که در رودخانه های آبرفتی تا مسافت زیادی انتقال میابند در کار نمونه بردار مشکلی ایجاد نمیکند. اندازه گیری های محور های مختصات در آبراهه های کوهستانی که رسوبدهی  آبرفتی ندارند و یا در سر آب آبراهه ها که انتقال آبرفتی کم میباشد و ذرات بیشتر به زاویه دار یا متوازی الاضلاعی هستند ، با آبراهه های دیگر متفاوت میباشد.              اندازه گیری و طبقه بندی ذرات اندازه ذرات میتواند به سه نوع مختلف انجام گردد. 1): طول حقیقی محور b 2): قطر کوچک ذره 3): قطر غربال – ذره هر کدام از این روش ها برای اهداف مختلف استفاده میگردند.                        طول حقیقی محور b      اندازه گیری طول محور b  در واحد های mm یا  cm برای بررسی و مطالعات در زمینه ، دامنه کوچکی از اندازه ذرات (در حد گراول و  قلوه سنگ های کوچک) . برای مثال در  تعیین اندازه غالب ذرات یک آبراهه یا بازه مورد استفاده قرار میگیرد. در این مورد میتوان برای اندازه گیری ذرات با بزرگی 30 از این روش استفاده نمود ولی برای ذرات بزرگتر نمیتوان از این زوش استفاده کرد.                          قطر کوچک: اگر برای هدف مورد نظر شما چگالی یا حجم یک ذره مهمتر از محور b ،یا اندازه غربال باشد باید از این روش استفاده نمایید.                 قطر کوچک ذره برابر است با:                    Dn =(a.b.c)1/3            Dn  مستقیما وابسته به حجم ذره است.  /6 (a.b.c)3 =p VD