آشنایی با جریان های واریزه ای

جریان های واریزه ای یکی از خطرناکترین انواع لغزش ها است که عمدتا به طور ناگهانی رخ می دهد و خسارات بسیار هنگفتی را به بار می آورد. این جریان ها از جمله خطرات طبیعی مناطق پر شیب و کوهستانی سراسر جهان به شمار می رود که دارای بار رسوبی زیادی می باشد. سیلاب های واریزه ای حاوی ذرات رس و سیلت تا قلوه سنگ ، درختان بزرگ و یا بخشهایی از ساختمان می باشد. این جریان با سرعت زیاد حرکت نموده و به دلیل وزن مخصوص و بار رسوبی بسیاربالا (دارای 70 تا 90 درصد بار رسوبی) قدرت تخریب بالایی داشته و می تواند قلوه سنگهایی بسیار بزرگ و سنگین را در مسیر جریان حمل کند. عوامل موثر در تشکیل جریان های واریزه ای عبارتنداز : وجود شیبهای تند، پوشش گیاهی تنک، وجود سنگ فراوان همراه ذرات نرم و سنگهای دانه ریز و وجود رطوبت کافی و متناوب. نحوۀ شکل گیری، خصوصیات سیال، نوع رسوبگذاری، بار رسوبی، محاسبات مربوط به آورد دبی و همچنین کنترل و کاهش خسارات جریان های واریزه ای تفاوت زیادی با سیلاب دارد. متاسفانه در ایران در اغلب مواقع کارشناسان در شناسایی این جریان ها دچار اشتباه شده و رفتاری مشابه سیلاب با این نوع جریان ها دارند. بنابراین شناخت ویژگی های این نوع جریان ها مهم و ضروری می باشد.

ویژگی های سیلاب واریزه ای

عده ای از محققین جریان های واریزه ای را حجمی از مواد و عناصر تخریبی ریز و درشت زاویه دار و به همراه آب و هوا می دانند که ویژگی های جریان آنها در ارتباط با مقدار آب، خاک رس، جورشدگی و شیب دامنه متفاوت می باشد. پیدایش و اهمیت جریان های واریزه ای در هر منطقه تابع شرایط اقلیمی، زمین ساختی و فعالیت های انسانی می باشد که مشکلاتی را برای امور کشاورزی، صنعتی و شبکه ارتباطی بوجود می آورند. حرکت این توده های تخریبی در اثر نیروی ثقل به سمت پایین دامنه ها می باشد که از لحاظ ویژگی های جریانی، حدواسط پدیده لغزش و جریان های سیلابی است و از جورشدگی بسیار ضعیف و نا منظم برخوردار هستند. در مورد برخی حرکات سریع قطعات سنگی خرد شده و هر گونه سنگریزه های زاویه دار بر روی سطوح دامنه ها اصطلاح واریزه  را به کار برده اند.  این سیلاب ها دارای غلظت بسیار بالایی از رسوبات می باشند و حجم عظیمی از رسوبات را انتقال می دهند که اغلب در رودخانه های کوهستانی با شیب تند، که حرکت ریزدانه ها مستقیما تحت تاثیر نیروی جاذبه قرار می گیرد، اتفاق می افتد.

در این سیلاب ها نسبت انتقال مایع به جامد بسیار پایین و تقریبا صفر می باشد. در سیلاب های معمولی رسوبات تنها در اثر نیروی هیدرودینامیکی آب حرکت می کنند، اما در سیلاب های واریزه ای رسوبات هم در اثر نیروی وزن خود و هم در اثر نیروی هیدرودینامیکی آب حرکت می کنند. در این نوع سیلاب ها، واریزه ها یا سنگ ها در راس جریان واریزه ای متمرکز اند و با حرکت چرخشی یا لغزشی به طرف پایین جابجا می شوند. این نوع جریان قدرت فرسایشی زیادی دارد. اگر مواد حمل شده ریزدانه باشد به آن جریان خاکی می گویند و اگر آب کمی در جریان وجود داشته باشد به آن بهمن واریزه ای می گویند. به جریان های سریع و بدون آب که شامل خرده سنگها و یا شن و … باشدجریان خرده سنگی یا جریان شنی اطلاق می گردد . عوامل موثر بر سیلاب های واریزه ای شامل بارش، دمای هوا، یخبندان ها، کاربری انسان از زمین و حجم رسوبات کافی می باشد.

عوامل موثر بر سیلاب های جریان های واریزه ای

پیدایش و جابجایی جریان های واریزه ای فراوان در پای پرتگاه ها و برونزدهای سنگی شیبدار مرتبط با عوامل اقلیمی، ساختار زمین و جریان های حاصل از بارش های رگباری و نیروی ثقل می باشد. فرآیند یخبندان و ذوب یخ عامل مهم در پیدایش واریزه های سنگی است. برخی از محققین اثرات فعالیتهای انسانی را در افزایش و جابجایی سیلابهای  واریزه ای بررسی کرده اند. بطور کلی عوامل  موثر بر سیلاب واریزه ای را می توان به موارد زیر تقسیم بندی کرد.

بارش: بارش عامل اصلی در تعیین شدت جریان های واریزه ای است. افزایش در شدت بارش باعث افزایش جریان های واریزه ای می شود اما در تحقیقات انجام شده تنها شدت بارش بر میزان سیلاب واریزه ای تاثیر دارد ولی میزان بارش بی تاثیر است.

دما : افزایش دمای هوا باعث ذوب قطعه های یخی ، افزایش در ارتفاع رخداد های واریزه ای و  افزایش در میزان کاربری انسان از زمین می باشد.، بنابراین بطور غیر مستفیم بر میزان سیلابهای واریزه ای اثر می گذارد.

ارتفاعات:  عامل افزایش دما باعث شده تا در ارتفاعات بالاتر سیلاب های واریزه ای با طول کمتر افزایش یابد. بطور کلی سیلاب واریزه ای بیشتر در ارتفاعات بالاتر رخ می دهد زیرا افزایش دما در ارتفاعات بالاتر تاثیر بیشتری داشته است. افزایش دما در دهه های اخیر بیشتر در کمترین دماها بوده.

یخبندان : وجود یخبندان ها باعث متراکم شدن واریزه ها ی سنگی شده و با افزایش دما و ذوب قطعه های یخی این واریزه ها به یکباره جابجا شده و سیلاب واریزه ای راتشکیل می دهند.

حجم واریزه ها و رسوبات : یکی دیگر از عوامل اصلی در تشکیل سیلاب های واریزه ای وجود رسوبات و واریزه های کافی می باشد و در صورت نبود آن حتی بارشهای شدید هم نمی توانند سیلاب واریزه ای را بوجود آورند. در مناطقی که چندین سیلاب واریزه ای رخ داده احتمال وجود سیلاب های واریزه ای بعدی به دلیل کاهش واریزه ها بسیار کم می باشد.

کاربری انسان از زمین : فعالیت های انسان شامل کشاورزی و دامداری و از بین بردن درختان جهت تولید سوخت باعث فرسایش زمین و افزایش شدت سیلابهای واریزه ای می شود. معدن کاری به همراه انفجارات و ایجاد بریدگی های پای دامنه ها نیز از عوامل تشدید کننده در پیدایش و جابجایی جریان های واریزه ای می باشد.

علاوه بر عوامل گفته شده چگونگی موقعیت و مکان رخداد سیلاب واریزه ای نیز می تواند بر شدت این پدیده تاثیر داشته باشد.

مکان های مناسب برای رخداد سیلاب های واریزه ای

سیلاب های واریزه ای با توجه به شرایط اقلیمی منطقه و ویژگی های زمین شناختی رفتارهای متفاوتی خواهند داشت. مکان های مستعد برای این نوع جریان ها را می توان سه دسته تقسیم بندی کرد.

نواحی نیمه خشک همراه با بارشهای شدید :

رگبارهای شدید در حوضه های کوچک باعث اشباع سریع خاک گردیده وفشارمنفذی افزایش یافته و موجب حرکت خاکهای تحکیم نیافته بر روی سنگ بستر می گردد.فرسایشهای خندقی که بر روی زمینهای بدون پوشش با خاک با فرسایش پذیری بالا رخ می دهد عامل دیگری برای شروع این نوع جریانها در نواحی نیمه خشک می باشد.

نواحی کوهستانی با شیب تند:

در نواحی کوهستانی، خاک از رگبار شدید ویا از ذوب سریع برف رطوبت لازم را برای اشباع سریع خاک وحرکت توده ای خاک دریافت نموده و منشا جریانهای با غلظت بالای رسوب می گردد.

نواحی آتشفشانی :

فعالیتهای آتشفشانی مقدار زیادی خاکستر تولید می نماید که به آسانی قابل فرسایش می باشد. این خاکسترها با بارش باران، ذوب سریع یخ وبرف ، تخریب سریع دریاچه های آتشفشانی در اثر فعالیت آتشفشان ویا حرکت توده های خاک اشباع شده در اثر زلزله های آتشفشانی اشباع گردیده و باعث شروع حرکتهای توده ای خاک و آب وبوجود آمدن جریان با غلظت بالا می گردد، این جریان ها می تواند خطرات جانی و مالی بسیاری را به بار آورد.

خطرات ناشی از سیلاب های واریزه ای

سیلاب واریزه ای از جمله حوادث طبیعی است که خسارت مالی و جانی فراوانی را وارد می سازد در اثر این پدیده همه ساله در گوشه وکنار دنیا صدها نفر کشته شده و میلیونها دلار خسارت وارد می شود. در ژاپن به طور متوسط سالانه 90 نفر در اثر این حادثه کشته می شوند، در سال 1970 شهر یونگی در پرو در اثر این حادثه زیر پنج متر گل ولای دفن شد و بیش از 17000 نفر کشته شدند. درسال1999در کشور ونزوئلا این واقعه موجب کشته شدن 30000 نفر وتخریب 126000واحد مسکونی گردید.