انواع سیل وعوامل ایجاد آن

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 ویاحتی 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 بروزسیل، 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. 

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.

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).