Равиши ҳамгирошудаи гидро-геоморфологӣ, ки барои Rio Geremeas таҳия шудааст, чаҳорчӯбаи идоракунии ҳавза мебошад, ки дар ҳавзаи навъи torrent тавлиди таҳшин, интиқоли таҳшин ба шабакаи дарё, интиқол ва таҳшиншавии он дар дохили маҷро, инчунин морфологияи дарё, ҳолати экологӣ ва рафтори обхезиро дар як занҷири арзёбӣ муттаҳид мекунад. Таҳқиқот харитасозии геоморфологии бисёрмиқёса, низоми арзёбии гидроморфологии IDRAIM, таҳқиқоти саҳроӣ, зондкунии фосилавӣ, таҳқиқоти седиментологӣ, арзёбии набототи соҳилӣ ва фауна ва моделсозии дученакаи гидравликӣ ва гидроморфодинамикиро бо истифода аз MIKE 21C якҷо истифода бурдааст. Ҳадафи таҳқиқот танҳо ҳисоб кардани он нест, ки оби обхезӣ ба куҷо паҳн мешавад, балки муайян кардани он аст, ки об бо тавлид ва интиқоли таҳшин чӣ гуна ҳамкорӣ мекунад ва ин равандҳои физикӣ бо вазифаҳои экологии долони дарё чӣ гуна мувофиқат мекунанд.

Rio Geremeas дар ҷанубу шарқи Сардиния аз қисматҳои кӯҳии сарчашма то ҳамвории соҳилӣ ва резишгоҳи дарё идомаи равшани морфологӣ дорад. Дар ҳавза нишебиҳои гранитии нишеб ва сахт тарқишдор тавассути равандҳои фурӯрезии санг, ярчҳои сатҳӣ ва debris flow асосан таҳшини калонҳаҷм тавлид мекунанд, дар ҳоле ки каналҳои маҳдуд ва ба бистар фурӯрафтаи ҳавзаи болоӣ асосан ҳамчун минтақаи интиқоли таҳшин амал мекунанд. Дар қисматҳои миёна ва поёнӣ, ки нишебӣ кам мешавад, бистарҳои ҳаракаткунанда, барҳои шағал-рег, минтақаҳои нигоҳдории муваққатӣ ва ҳаракатпазирии бештари паҳлуии канал мушоҳида мешаванд. Аз ин рӯ, ҳавза имкон медиҳад пайвастагии таҳшин аз нишебӣ то канал ва соҳил дар дохили як система таҳқиқ карда шавад.

Моделсозӣ бо MIKE 21C дар шароити обхезии дорои давраи бозгашти 50-сола дар баъзе қисматҳои ниммаҳдуд ва номаҳдуд суръатҳои қуллавии ҷараён аз 2,5 m/s зиёд, эрозияи равшани маҳаллӣ ва минтақаҳои таҳшиншавӣ дар поёнобро нишон дод. Гарчанде минтақаҳои фарогирифтаи обхезӣ байни модели танҳо гидравликӣ ва модели пайвастаи гидроморфодинамикӣ, ки интиқоли таҳшин ва тағйири бистарро якҷо ифода мекунад, аз ҷиҳати сифатӣ асосан монанд буданд, ҳангоми ба ҳисоб гирифтани тағйири морфологӣ арзишҳои умқи об ва суръати ҷараён фарқ карданд. Дар модели пайваста дар баъзе қисматҳо умқи бештари об ва аз сабаби таъсири сусткунандаи интиқоли таҳшин ба ҷараён суръатҳои пасттар ҳисоб карда шуданд.

Таҳлили экологӣ низ дар тӯли ҳавза градиенти қавии фазоиро ошкор кард. Дар қисмати кӯҳӣ ҳиссаи набототи табиӣ тақрибан ба %97 мерасад, дар ҳоле ки Индекси ҳифзи ландшафт (Index of Landscape Conservation, ILC) дар қисмати кӯҳӣ 0,90, дар қисмати piedmont 0,44 ва дар ҳамвории соҳилӣ 0,27 ҳисоб шудааст; арзиши ILC барои тамоми ҳавза 0,40 мебошад. Дар ҳавзаи поёнӣ кишоварзӣ, сатҳҳои сунъӣ, намудҳои бегонаи растаниҳо, нопайвастагии гидрологӣ ва басташавии даврии резишгоҳи дарё бештар намоён мешаванд. Дар резишгоҳ оксигени ҳалшуда то 1,17 mg/L, тақрибан то %11 сершавӣ коҳиш ёфта, pH 5,05 чен шудааст. Ин шароит, махсусан барои намудҳое, ки ба пайвастагии байни баҳр ва дарё ниёз доранд, мушкили ҷиддии идоракунӣ ба вуҷуд меорад.

Таҳқиқот таъкид мекунад, ки пайвастагии таҳшин ва пайвастагии экологӣ бояд якҷо баррасӣ шаванд; аз ҷумла бардоштани интихобӣ ё ҷойивазкунии монеаҳои гидравликии истифоданашаванда ё аз вазифа баромада, беҳтар кардани долонҳои соҳилӣ, назорати намудҳои инвазивӣ ба монанди Arundo donax ва идоракунии резишгоҳи дарё ба тарзе, ки махсусан гузариши мормоҳии аврупоиро дастгирӣ кунад, пешниҳод карда мешавад. Бо вуҷуди ин, ин пешниҳодҳо натиҷаҳои муваффақияти пас аз татбиқи саҳроӣ ченшуда нестанд; онҳо сенарияҳои идоракунӣ мебошанд, ки бо мушоҳидаҳои саҳроӣ ва моделсозӣ дастгирӣ шудаанд. Натиҷаҳои ададии таҳқиқот бояд дар доираи топографияи хоси Rio Geremeas, сохтори таҳшин, шартҳои сарҳадии гидравликӣ ва хусусиятҳои экологӣ тафсир шаванд.

Масъалаи таҳқиқот: таҳшин танҳо маводи обхезӣ нест

Идоракунии таҳшин дар ҳавзаҳои дарё танҳо масъалаи тоза кардани маводи дар канал ҷамъшуда нест. Дар куҷо тавлид шудани таҳшин, кай ба ҳаракат даромадани он, бо кадом роҳҳо ба дарёи асосӣ расидан, дар кадом қисматҳо муваққатан нигоҳ дошта шудан ва дар кадом шароит дубора интиқол ёфтанаш ҳамзамон ба геометрияи канал, роҳи ҳаракати об ҳангоми обхезӣ, эрозияи бистар, ҳамкории он бо хатти соҳил ва пайвастагии зистгоҳҳои обӣ таъсир мерасонад. Дар ҳавзаҳои torrent-и навъи Баҳри Миёназамин ин масъала махсусан муҳим аст, зеро интиқоли таҳшин метавонад дар давоми сол мунтазам набошад ва қисми зиёди интиқоли умумӣ ҳангоми рӯйдодҳои камёб, вале бузург ба амал ояд.

Ҳавзаи навъи torrent (Torrent-type Basin, TB) контексти ҳавзаест, ки дар он равандҳои гидро-седиментӣ вобастагии қавӣ аз рӯйдод ва рафтори ғайрихаттӣ нишон медиҳанд ва ҳаракатнокии таҳшин махсусан ҳангоми обхезиҳои бузург метавонад шиддат ёбад. Дар чунин системаҳо debris flood, ҷараёни гиперконсентратсионӣ, импулсҳои таҳшини аз нишебӣ омада ва равандҳои босуръати эрозия-таҳшиншавӣ метавонанд дар фосилаҳои кӯтоҳи вақт боиси азнавташкилёбии назарраси канал шаванд. Холигии адабиёте, ки таҳқиқот таъкид мекунад, аз он иборат аст, ки дониши идоракунии таҳшин барои системаҳои бузурги дарёӣ таҳияшуда хусусиятҳои гидро-геоморфологӣ ва экологии ҳавзаҳои хурдтар ва аз рӯйдод вобастаи torrent-и Баҳри Миёназаминро ба танҳоӣ ба қадри кофӣ ифода намекунад.

Чаро Rio Geremeas минтақаи мувофиқи намунавӣ аст?

Ҳавзаи Rio Geremeas дар ҷанубу шарқи Сардиния ҷойгир буда, аз қисми кӯҳии Sarrabus то ҳамвории соҳилӣ тӯл мекашад. Масоҳати дренажии ҳавза дар Ҷадвали 2 61,42 km², нишебии миёна %34,61 ва баландии миёна 451,07 m аз сатҳи баҳр нишон дода шудааст. Дарозии канали асосӣ дар ҷадвали манбаъ 20,99 оварда шудааст, аммо дар ҳамон сатр воҳид ба таври равшан навишта нашудааст. Матни тавсифии манбаъ баландии ҳадди аксарро 951 m нишон медиҳад, дар ҳоле ки Ҷадвали 2 барои баландии ҳадди аксар 1010,22 m медиҳад; бинобар ин, фарқи байни ин ду арзиш бояд ҳамчун номувофиқии дохили манбаъ нигоҳ дошта шавад.

Ҳавза дар маҷмӯъ ба се қисми функсионалӣ ҷудо шудааст. Қисмати кӯҳӣ бо нишебиҳои тик ва тарқишдори гранитӣ, равандҳои torrent-и дорои энергияи баланд ва асосан набототи табиии бештари соҳилӣ тавсиф мешавад. Қисмати piedmont ва ҳамвории аллювиалӣ минтақаи гузариш байни баландкӯҳҳои гранитӣ ва ҳамвории соҳилӣ мебошад; дар ин ҷо канал ниммаҳдуд мешавад, қаъри водӣ васеъ мегардад ва истифодаи кишоварзӣ ва фишори антропогенӣ меафзояд. Қисмати соҳилӣ ва резишгоҳ бошад, равандҳои дигар, аз ҷумла басташавии табиии резишгоҳ, воридшавии оби баҳр, шароити камоксиген ва қатъшавии даврии пайвастагии экологӣ бо баҳрро дорад.

Дар сохтори геологии ҳавза бартарии гранит ва гранодиоритҳои сахт тарқишдор, системаҳои шикастагӣ ва болоравии тектоникӣ ба самти шабакаи дренажӣ ва ташаккули водиҳои амиқ буридашуда таъсир мерасонанд. Омезиши санги асосии тарқишдор ва рӯйдодҳои шадиди боришот барои ярчҳои сатҳӣ, фурӯрезии санг ва равандҳои debris flow манбаи таҳшин ба вуҷуд меорад. Ин ҳолат пайвастагии нишебӣ–каналро ба яке аз ҷузъҳои марказии идоракунии таҳшин табдил медиҳад.

IDRAIM ва MIKE 21C дар ин таҳқиқот чӣ гуна якҷо истифода шуданд?

IDRAIM чаҳорчӯбаи арзёбии гидроморфологӣ мебошад, ки барои ба таври низомманд тасниф кардани морфологияи канали Rio Geremeas, ҳолати сифати морфологӣ ва қисматҳои дарё истифода шудааст; MIKE 21C бошад модели ададӣ аст, ки барои ба таври дученака ҳисоб кардани тағйири ҷараён, интиқоли таҳшин ва морфологияи бистар дар сенарияҳои обхезӣ дар ҳамон системаи физикӣ истифода мешавад. Ҳамин тавр, IDRAIM ҳолат ва сифати морфологии мушоҳидашударо сохтор медиҳад, MIKE 21C бошад ҷавоби динамикии системаро дар шароити гуногуни сарҳадии гидравликӣ ифода мекунад.

Нақши илмии IDRAIM

Чаҳорчӯбаи IDRAIM барои арзёбии дараҷаи маҳдудияти канал, навъи морфологӣ, тағйироти гузашта ва ҷории морфологӣ, таъсири иншооти сунъӣ ва ҷузъҳое ба монанди Индекси сифати морфологӣ (Morphological Quality Index, MQI) истифода шудааст. Таҳқиқот қисматҳои асосии дарёро ба намудҳои морфологии step–pool, cascade, riffle–pool, glide ва wandering тасниф карда, қисматҳои маҳдудеро, ки канал бо нишебӣ ё террасаҳо бевосита тамос дорад, аз қисматҳои ниммаҳдуд ва номаҳдуди дорои ҳамвории васеътари обхезӣ ҷудо кардааст.

Нақши илмии MIKE 21C

MIKE 21C 2023 барои симулятсияи дученакаи гидравликӣ ва морфологияи дарё истифода шудааст. Манбаъ мегӯяд, ки модули гидродинамикӣ муодилаҳои Saint-Venant-ро дар координатаҳои каҷхатта ҳал мекунад ва модел метавонад бо истифода аз каҷии хатҳои ҷараён таъсири ҷараёни дуюмдараҷа ё спиралиро, ки дар печҳои дарё муҳим буда метавонад, арзёбӣ кунад. Азбаски манбаъ ифодаҳои математикии муодилаҳои Saint-Venant-ро ба таври равшан намедиҳад, ин матни Verianla шаклҳои муодилаеро, ки дар манбаъ нестанд, илова намекунад.

Қабатҳои маълумоте, ки дар таҳқиқот истифода шуданд

Модел ва арзёбии геоморфологӣ ба як маҷмӯи ягонаи маълумот такя намекунанд. Таҳқиқот манбаъҳои топографӣ, геологӣ, гидрологӣ, экологӣ ва седиментологиро дар миқёсҳо ва ҳалшавиҳои гуногуни фазоӣ якҷо кардааст.

Харитасозии геоморфологӣ ва муайян кардани манбаъҳои таҳшин

Таҳлили геоморфологӣ тасвирҳои моҳвораӣ, ортофотоҳои дорои ҳалшавии баланд, моделҳои рақамии баландӣ дар доираи 1–10 m ва санҷишҳои саҳроиро якҷо истифода бурдааст. Минтақаҳои манбаи таҳшин тавассути шинохти равандҳои фаъол ё эҳтимолан фаъолшаванда, аз ҷумла фурӯрезии санг, ярчҳои сатҳӣ, debris flow, эрозияи паҳншуда ва мутамарказ муайян шудаанд. Натиҷаҳо дар муҳити GIS ба харитаи мавзӯии геоморфологӣ дар миқёси 1:10.000 гузаронида шуда, унсурҳое, ки тавассути тафсири акс рақамӣ шудаанд, бо корҳои саҳроӣ санҷида шудаанд. Тағйирёбандаҳои морфометрӣ, ба монанди нишебӣ, каҷӣ ва масоҳати саҳмгузор низ барои муайян кардани манбаъҳои эҳтимолии таҳшин ва қисматҳои ноустувор кумак кардаанд.

Арзёбии экологӣ чӣ гуна анҷом дода шуд?

Таҳқиқоти экологӣ ба қисматҳои ҳамгуни ҳамон долони дарё, ки бо IDRAIM муайян шудаанд, татбиқ шудааст. Набототи соҳилӣ аввал дар ортофотоҳои дорои ҳалшавии баланд аз рӯи хусусиятҳои физиогномикӣ ва флористикӣ харита карда шуда, сипас сарҳадҳо, таркиби намудҳо ва сохтори растанӣ бо корҳои саҳроӣ санҷида шудаанд. Нуқтаҳои намунагирӣ ба ҷойи интихоби тасодуфии эҳтимолӣ дар асоси тафсири пешакии аксҳо ва маълумоти муҳити зист ба таври мақсаднок интихоб шудаанд.

Индекси ҳифзи ландшафт (Index of Landscape Conservation, ILC) барои ҷамъбасти ҳолати ҳифзи ландшафт дар асоси дараҷаи табиии синфҳои наботот ва истифодаи замин истифода шудааст. Дар таҳқиқоти фауна дар ҳавзаи болоӣ саламандраи ҷӯйии Сардиния (Euproctus platycephalus), дар қисмати поёнӣ ва резишгоҳи дарё ҷомеаҳои моҳӣ ва махсусан мормоҳии аврупоӣ (Anguilla anguilla) пайгирӣ шудаанд. Барои арзёбии мувофиқати зистгоҳ ва пайвастагии гидрологӣ дар қисматҳои ниҳоии дарё оксигени ҳалшуда, шӯрӣ, ҳарорат ва pH чен шудаанд.

Шартҳои сарҳадии обхезӣ ва гидрографи секунҷа

Рӯйдоди обхезӣ дар модел бо гидрографи секунҷае ифода шудааст, ки бо сарфи қуллавӣ, вақти болоравӣ ва ҳаҷми умумии обхезӣ муайян мешавад. Арзёбии сарфи қуллавӣ ба тақсимоти эҳтимолии минтақабандишудаи TCEV ва ҳаҷми умумии обхезӣ ба ҳаҷми боришоти муассир асос ёфтааст. Сарлавҳаи сутуни аввали Ҷадвали 1 дар манбаъ дар нашр дида намешавад; аммо арзишҳои 10, 20, 50, 100, 200 ва 500 дар якҷоягӣ бо контексти давраи бозгашт дар матн оварда шудаанд. Ҷадвали зер ин номуайяниро ба таври равшан нигоҳ медорад.

Шарти сарҳадии поёнии тарафи баҳр новобаста аз давраи бозгашти обхезии моделшуда ва хусусиятҳои тӯфони баҳрӣ дар +1,80 m болотар аз сатҳи миёнаи баҳр қабул шудааст. Ин интихоб фарзияи эҳтиёткоронаи моделсозӣ мебошад ва барои тафсири натиҷаи модел муҳим аст; зеро рафтори сатҳи об дар резишгоҳи дарё метавонад ҳангоми рӯйдоди воқеӣ вобаста ба шароити баҳр фарқ кунад.

Муқовимати ҷараён ва ноҳамвории модел

Манбаъ коэффициенти муқовимати ҷараёни Manning-ро ҳамчун M = 1/n ифода мекунад. Дар модели ҳолати мавҷуда барои канали фаъол M = 10 m^1/3 s⁻¹, барои ҳамвориҳои обхезӣ M = 20 m^1/3 s⁻¹ истифода шуда, ин арзишҳо дар тӯли қисматҳои дахлдор доимӣ қабул шудаанд. Дар сенарияи тарҳрезӣ барои қисматҳои аз нав шаклдодашуда ва канали дериватсионӣ M = 95 m^1/3 s⁻¹ қабул шудааст. Аз рӯи таърифи M = 1/n, афзоиши арзиши M аз ҷиҳати математикӣ ба арзиши хурдтари Manning n мувофиқат мекунад; ин шарҳ натиҷаи нави саҳроӣ нест, балки натиҷаи математикии таърифи коэффициент дар манбаъ мебошад.

Синфҳои таҳшин ва қабатбандии бистар

Танзими MIKE 21C сохторе дорад, ки метавонад то 16 фраксияи таҳшин ва 0–16 қабати бистарро, аз ҷумла таҳшинҳои когезионӣ ва ғайрикогезионӣ, ифода кунад. Бо вуҷуди ин қобилияти инфрасохтори модел, стратиграфияи татбиқшуда барои Rio Geremeas бо ду қабати асосӣ сохта шудааст. Қабати поёнӣ таҳшинҳои аллювиалии кӯҳҳои баланд, барҳои шағал-кобл ва воҳидҳои ҳамвории аллювиалиро; қабати болоӣ бошад барҳои рег-шағалро ифода мекунад. Барои инъикоси камшавии ҳиссаи донаҳои калон ба самти поёноб дар қабати рӯизаминӣ тағйири фазоии тақсимоти андозаи донаҳо муайян шудааст.

Ҷисмҳои таҳшин ба панҷ воҳиди морфоседиментӣ ҷудо шудаанд: таҳшинҳои аллювиалии кӯҳҳои баланд, канали санги асосӣ, барҳои рег-шағал, барҳои шағал-кобл ва ҳамвории аллювиалӣ. Таҳшинҳои хурдтар аз 2 cm бо намунагирӣ ва таҳлили лаборатории андозаи донаҳо, таҳшинҳои дағалтар аз 2 cm бошад тавассути аксбардории саҳроӣ ва таҳлили тасвир тавсиф шудаанд. Дар ҳавза умуман шағал ва донаҳои калон бартарӣ доранд, дар ҳоле ки рег дар баъзе барҳо ва лой танҳо ба миқдори хеле маҳдуд мушоҳида шудааст.

Барои ҳисоб кардани интиқоли эҳтимолии бори бистар формулаи Wilcock–Crowe ва барои интиқоли таҳшини овезон формулаи Ackers–White интихоб шудааст. Манбаъ мегӯяд, ки равиши Ackers–White метавонад интиқоли таҳшини овезонро барои донаҳои хурдтар аз 0,2 mm аз ҳад зиёд арзёбӣ кунад, аммо таҳшинҳои минтақаи таҳқиқот дар ин доираи мушкили андоза қарор надоранд. Бо вуҷуди ин, истиноди библиографии [37], ки дар матни манбаъ ба ин ҷумла дода шудааст, дар рӯйхати адабиёт ба мақолаи Wu ва ҳаммуаллифон дар бораи Standardized Precipitation Index мувофиқат мекунад; аз ин рӯ, дар мутобиқати истинод мушкили дохили манбаъ вуҷуд дорад.

Усул ва Натиҷаҳои Таҳқиқот

Занҷири таҳлил

1. Қабатҳои геологӣ, топографӣ, истифодаи замин ва маълумоти гидрологии ҳавза ҷамъоварӣ шудаанд.
2. Манбаъҳои таҳшин ва равандҳои геоморфологӣ тавассути зондкунии фосилавӣ, тафсири акс ва таҳқиқоти саҳроӣ харита шудаанд.
3. Қисматҳои дарё аз рӯи дараҷаи маҳдудият, навъи канал ва сифати морфологӣ бо чаҳорчӯбаи IDRAIM тасниф шудаанд.
4. Воҳидҳои морфоседиментӣ ва хусусиятҳои андозаи донаҳо бо усулҳои лабораторӣ ва таҳлили тасвир тавсиф шудаанд.
5. Набототи соҳилӣ, истифодаи замин, фауна ва ҷузъҳои сифати об ба арзёбии экологӣ дохил карда шудаанд.
6. Бо истифода аз MIKE 21C 2023 сенарияҳои гидравликӣ ва гидроморфодинамикии пайваста сохта шудаанд.
7. Дар шароити давраҳои гуногуни бозгашт ва ҳолатҳои пешшартгузории морфологӣ рафтори эрозия, интиқоли таҳшин, таҳшиншавӣ, умқи об ва суръати ҷараён муқоиса шудааст.
8. Натиҷаҳои геоморфологӣ, экологӣ ва моделсозӣ якҷо арзёбӣ шуда, имконоти идоракунии таҳшин ва барқарорсозӣ таҳия шудаанд.

Интиқоли таҳшин аз нишебиҳо ба канали асосӣ

Тавлиди таҳшин дар Rio Geremeas махсусан аз ҳаракатҳои оммавӣ, аз қабили фурӯрезии санг, ярчҳои сатҳӣ ва debris flow, ки дар нишебиҳои гранитии нишеб ва амиқ тарқишдор рух медиҳанд, ғизо мегирад. Рӯйдодҳои шадиди боришот метавонанд маводи дағалеро, ки асосан аз блокҳо ва шағалҳои калон иборат ва суст навъбандӣ шудааст, ба ҳаракат дароранд. Нишебиҳои амиқ буридашуда, ки бо шабакаи дренажӣ мустақиман пайвастанд, имкон медиҳанд ин мавод аз шохобҳои дараҷаи паст ба канали асосӣ зуд интиқол ёбад.

Дар қисматҳои болоӣ морфологияҳои step–pool ва cascade, ки ба санги асосӣ фурӯрафта ва сахт маҳдуд шудаанд, бартарӣ доранд. Ин каналҳо барои таҳшин бештар хусусияти минтақаи интиқол доранд, на минтақаи нигоҳдории дарозмуддат. Дар қисматҳои миёна ва piedmont бо коҳиши нишебӣ ва заиф шудани маҳдудияти сохторӣ бистарҳои ҳаракаткунанда, барҳои алтернативӣ, пайдарпаии riffle–pool ва шаклҳои нигоҳдории муваққатӣ ташаккул меёбанд. Ҳангоми обхезӣ импулсҳои таҳшин аз нишебиҳо ва шохобҳо метавонанд дар ин қисматҳо муваққатан нигоҳ дошта шаванд ё дар тӯли канали асосӣ аз нав тақсим гарданд.

Дар қисматҳои поёнӣ ва соҳилӣ коҳиши бештари нишебӣ, васеъшавии қаъри водӣ ва тағйири энергияи ҷараён шаклҳои синусоидӣ ё wandering-и каналро бо ҳаракатпазирии паҳлуии баландтар, ҷазираҳои миёнаи канал ва системаҳои сершумори барҳо дастгирӣ мекунанд. Системаи монеаи соҳилӣ–теппаи регӣ–лагуна ҳамчун яке аз филтрҳо ва минтақаҳои охирини нигоҳдории таҳшин дар ҳавза амал мекунад. Манбаъ ҳамчунин мегӯяд, ки ҳангоми обхезиҳои фавқулода консентратсияи баланди таҳшини овезон метавонад ба ташаккули ҷараёнҳои гиперпикналӣ дар резишгоҳи дарё ва интиқоли таҳшин ба самти шельфи қитъавӣ имкон диҳад.

Сенарияи обхезии 50-сола дар Rio Geremeas чиро нишон дод?

Симулятсияҳои обхезии MIKE 21C бо давраи бозгашти 50-сола дар баъзе қисматҳои ниммаҳдуд ва номаҳдуди дарё суръатҳои қуллавӣ аз 2,5 m/s зиёд, эрозияи равшани маҳаллӣ ва минтақаҳои таҳшиншавии поёнобро нишон доданд; модели пайваста, ки тағйири морфологиро ҳамзамон бо интиқоли таҳшин ҳал мекунад, нисбат ба модели танҳо гидравликӣ дар баъзе қисматҳо умқи бештари об ва суръатҳои пасттари ҷараёнро ба вуҷуд овард. Ин натиҷаҳо ченкунии мустақими обхезии воқеии 50-сола дар саҳро нестанд, балки натиҷаҳои моделӣ мебошанд, ки дар шароити сарҳадӣ ва параметрҳои таҳшини дар манбаъ муайяншуда ба даст омадаанд.

Таъсири пешшартгузории морфологӣ

Таҳқиқот пеш аз симулятсияҳои рӯйдодҳои шадид моделсозии пешакӣ барои ба вуҷуд овардани ҳолати тахминии тавозуни морфологии канали асосиро анҷом додааст. Мувофиқи таҳлили муҳаққиқон, татбиқи сарфи доимие, ки ба давраи бозгашти 2-сола мувофиқат мекунад, дар давоми 24 соат барои фароҳам овардани шарти ибтидоии кофӣ барои наздик шудан ба тавозуни морфологӣ дар канали асосии Rio Geremeas басанда аст. Дар ҳисобҳои минбаъдаи рӯйдодҳои шадид ҷойгиршавии фазоии минтақаҳои эрозия ва таҳшиншавӣ нисбатан устувор боқӣ монд, дар ҳоле ки миқдори таҳшини интиқолёфта байни сенарияҳо бештар тағйир ёфт.

Фарқи модели софи гидравликӣ ва модели пайвастаи гидроморфодинамикӣ

Ҳангоми муқоисаи модели софи гидравликӣ барои обхезии 50-сола бо модели пайваста, ки интиқоли таҳшин ва морфологияи бистарро ҳамзамон ифода мекунад, маълум шуд, ки минтақаҳои обхезӣ аз ҷиҳати сифатӣ асосан монанд боқӣ мондаанд, аммо умқи об ва суръатҳо тағйир ёфтаанд. Модели пайвастаи гидроморфодинамикӣ дар баъзе қисматҳо умқи бештари об ба вуҷуд овард, дар ҳоле ки модели софи гидравликӣ суръатҳои баландтари ҷараёнро дод. Манбаъ ин фарқро бо он алоқаманд мекунад, ки таҳшини дар ҳаракат буда суръати пешравии ҷараёнро суст мекунад.

Гузориш шудааст, ки дар piedmont ва ҳамвории соҳилӣ суръатҳои миёна асосан дар дохили канали фаъол аз 2 m/s зиёд мешаванд, дар тарафи болоии роҳи SP 17 равандҳои таҳшиншавӣ бартарӣ доранд ва дар қисматҳои поёнтари канали аз нав шаклдодашуда бо зиёд шудани суръати миёна аз 3 m/s эрозия метавонад пурзӯр шавад. Дар натиҷаҳои модел ин эрозия метавонад то системаи соҳилӣ идома ёфта, бо кушодашавии шикофҳо ҳамроҳ шавад. Ҳамаи ин арзишҳо натиҷаи сенарияҳои моделӣ мебошанд; онҳо набояд ҳамчун сабтҳои суръати пайваста ченшуда дар тамоми минтақа тафсир шаванд.

Градиенти экологӣ

Таҳқиқоти наботот дар се қисмати дарёи таҳқиқшуда 24 навъи физиогномикӣ-флористикии наботот ва 9 синфи истифодаи заминро муайян кардааст. Дар қисмати кӯҳӣ ва маҳдуд тақрибан %97-и масоҳат бо набототи табиӣ пӯшида шудааст. Ҷангалҳои соҳилии Alnus glutinosa, ҷангалҳои Quercus ilex ва ҷомеаҳои Nerium oleander аз унсурҳои хоси ин қисматҳои табиитар мебошанд.

Дар қисмати миёнаи ниммаҳдуд набототи соҳилӣ бештар пора-пора шудааст; дар баробари ҷомеаҳои Tamarix africana, Nerium oleander ва Olea europaea, Arundo donax дар канали фаъол ва канораҳои канал масоҳатҳои васеъро ишғол мекунад. Дар ҳамвории обхезӣ истифодаҳои кишоварзӣ, аз қабили заминҳои кишт, чарогоҳ, боғҳои зайтун ва боғҳои партофташуда меафзоянд.

Дар қисмати соҳилӣ кишоварзӣ зиёда аз нисфи ҳамвории обхезиро ва сатҳҳои сунъӣ тақрибан %27-и онро ташкил медиҳанд. Долони соҳилӣ танг шуда, таъсири растаниҳои бегона ба монанди Arundo donax ва намудҳои Eucalyptus афзудааст. Дар резишгоҳи дарё ҷомеаҳои Populus alba, Populus nigra ва дар баъзе ҷойҳо Ulmus minor баъзе аз зистгоҳҳои табиии соҳилиро ташкил медиҳанд, ки нисбатан пайваста боқӣ мондаанд.

Сифати об ва фауна дар резишгоҳи дарё

Дар ҳавзаи поёнӣ, махсусан дар қисми резишгоҳи дарё, оксигени ҳалшуда то 1,17 mg/L ва тақрибан %11 сершавии оксиген коҳиш ёфта, pH 5,05 чен шудааст. Манбаъ мегӯяд, ки басташавии даврии резишгоҳ бо коҳиши навшавии оби ширин ба шӯрӣ ва шароити оксиген таъсир мерасонад. Таҳқиқот ин қисмати ниҳоиро ҳамчун доми экологӣ тафсир мекунад, ки дар баъзе давраҳо моҳиҳо метавонанд аз баҳр ворид шаванд, аммо бо басташавии резишгоҳ ва коҳиши босуръати оксиген барои организмҳо номусоид гардад.

Дар қисми зиёди ҳавза ҷомеаҳои доимии моҳӣ муайян нашудаанд. Барои мормоҳии аврупоӣ нигоҳ доштани пайвастагии баҳр–дарё махсусан муҳим аст. Шумораи калонсолони мушоҳидашудаи саламандраи ҷӯйии Сардиния, ки дар ҳавзаи болоӣ аз нав ҷойгир карда шудааст, дар 2019 30 буд, дар ҳоле ки дар 2020 ягон фарди калонсоли мушоҳидашаванда пайдо нашуд. Ошкор шудани личинкаҳо нишон дод, ки дар популятсияи аз нав ҷойгиршуда пеш аз коҳиш афзоиш имконпазир будааст. Манбаъ хушксолии тӯлонии тобистона ва фишори даррандагиро аз омилҳои муҳим мешуморад.

Барои макробесутунмуҳраҳои бенталӣ барномаи намунагирии миқдорӣ татбиқ нашудааст. Муҳаққиқон бинобар ҷараёни фосилавӣ ва ноустувории муҳити зист ба хулоса омадаанд, ки намунагирии миқдории ҷомеаҳои доимии намояндагӣ мувофиқ нест; онҳо танҳо дар мушоҳидаҳои аввалия қайд кардаанд, ки колонизаторҳои муваққатии вобаста ба рӯйдодҳои эпизодии гидрологӣ метавонанд бартарӣ дошта бошанд. Аз ин рӯ, манбаъ барои макробесутунмуҳраҳо натиҷаи миқдории фаровонӣ ё гуногунрангиро дастгирӣ намекунад.

Индекси сифати морфологӣ

Арзёбии MQI дар асоси IDRAIM дар маҷмӯъ барои Rio Geremeas ҳолати гидроморфологиро аз баланд то хуб нишон додааст. Каналҳои маҳдуд дар қисматҳои кӯҳҳои баланд ва қуллаҳои гранитӣ ҳамчун HIGH/EXCELLENT тасниф шудаанд; унсурҳои асосии манфӣ баъзе гузаргоҳҳои хокӣ ё бетонӣ мебошанд. Қисматҳои ниммаҳдуд дар ҳолати GOOD мебошанд; омилҳои манфӣ бо маҳдуд будани набототи соҳилӣ ва баъзе иншооти гузариш вобастаанд. Қисматҳои номаҳдуд аз пули S.S. 125 то резишгоҳи дарё низ дар маҷмӯъ GOOD тасниф шудаанд, аммо иншооти ҳифзи соҳил ва танзими буриши гидравликӣ ба динамикаи табиии канал дар сатҳи маҳаллӣ таъсир расондаанд.

MQI ва гуногунрангии экологӣ як меъёр нестанд. Масалан, қисматҳои маҳдуди ҳавзаи болоӣ метавонанд аз рӯи сифати морфологӣ ва табиӣ будани наботот арзишҳои баланд дошта бошанд, аммо режими фосилавии ҷараёни навъи torrent метавонад рушди доимии баъзе ҷомеаҳои обиро ҳамоно маҳдуд кунад. Аз ин рӯ, сифати морфологӣ, табиӣ будани ландшафт ва арзишҳои гуногунрангии биологӣ набояд ҳамчун муродифҳои мустақими якдигар истифода шаванд.

Сенарияҳои идоракунӣ

Таҳқиқот як иншооти муҳандисиро ҳамчун роҳи ягонаи ҳал пешниҳод намекунад. Равиши пешниҳодшуда чаҳорчӯбаи марҳилавӣ ва мутобиқшавандаи идоракунӣ мебошад, ки геометрияи канал, пайвастагии таҳшин, хатари обхезӣ ва пайвастагии экологиро якҷо баррасӣ мекунад.

• Дар қисматҳои ноустувори канали асосӣ маҳдуд кардани қувваи аз ҳад зиёди хоси ҷараён ва беҳтар кардани тавозуни нишебӣ тавассути ҷойивазкунии канал ё танзими буриш.
• Тақвият додани пайвастагии тӯлонӣ ва паҳлуии таҳшин тавассути бардоштани интихобӣ ё ҷойивазкунии check dam, гузаргоҳҳо ва саддҳои корношоям ё фарсуда.
• Таҳияи барномаҳои мутобиқшавандаи нигоҳдорӣ дар асоси мониторинги доимии буҷети таҳшини шабакаи хурди дренажӣ.
• Равиши нигоҳдории банақшагирифташуда ва кушодани резишгоҳ барои дастгирии пайвастагии баҳр, махсусан дар давраҳои муҳими муҳоҷирати Anguilla anguilla ва ҷалби фардҳои ҷавон.
• Бо назорат дур кардани намудҳои бегонаи инвазивӣ ба монанди Arundo donax ва дастгирии рушди дубораи ҷомеаҳои маҳаллии соҳилӣ.
• Васеъ кардани долонҳои соҳилӣ ва иҷрои барқарорсозӣ ба таври марҳилавии замонӣ ва фазоӣ, ба ҷойи тағйир додани тамоми долон дар як вақт.
• Аз нав тарҳрезӣ ё беҳтар кардани иншооти арзӣ, ки ба ҳаракати фауна монеъ мешаванд.
• Ташкили минтақаҳои ҳифз барои зистгоҳҳои ҳассос ва гуногунрангии биологӣ дар дохили долони ҳаракатпазирии дарё.

Натиҷаҳое, ки таҳқиқот дастгирӣ мекунад

Манбаъ дастгирӣ мекунад, ки дар Rio Geremeas тавлиди таҳшин, пайвастагии таҳшин, морфологияи канал ва шароити экологӣ дар тӯли ҳавза якҷо тағйир меёбанд; қисматҳои кӯҳии гранитии тарқишдор манбаъҳои муҳими таҳшинро ташкил медиҳанд; обхезиҳои моделии 50-сола минтақаҳои муайяни эрозия ва таҳшиншавӣ ба вуҷуд меоранд; ба ҳисоб гирифтани тағйири морфологӣ ба натиҷаҳои умқи об ва суръат таъсир мерасонад; дар ҳавзаи поёнӣ табиӣ будани ландшафт ва пайвастагии соҳилӣ коҳиш меёбанд ва шароити камоксигени резишгоҳи дарё барои пайвастагии экологӣ мушкили муҳим аст.

Натиҷаҳое, ки таҳқиқот дастгирӣ намекунад

Таҳқиқот исбот намекунад, ки ҳамаи ҳавзаҳои torrent-и Баҳри Миёназамин параметрҳои ададии якхела бо Rio Geremeas доранд. Он маълумоти дарозмуддати дахолатро пешниҳод намекунад, ки нишон диҳад пас аз татбиқи пешниҳодҳои идоракунӣ зарари обхезӣ ё талафоти гуногунрангии биологӣ дар саҳро ба фоизи муайян коҳиш ёфтааст. Он ба таври таҷрибавӣ ҷудо намекунад, ки ягона сабаби таназзули экологии мушоҳидашуда тағйири таҳшин аст; истифодаи замин, нопайвастагии гидрологӣ, намудҳои инвазивӣ ва дигар фишорҳо якҷо арзёбӣ шудаанд. Натиҷаҳои модел ченкунии мустақими тамоми ҷузъиёти обхезии воқеӣ нестанд ва ба шартҳои муайяншудаи моделӣ, аз ҷумла сатҳи баҳри +1,80 m, арзишҳои ноҳамворӣ, қабатҳои таҳшин, тақсимоти донаҳо ва вурудҳои гидрограф вобастаанд.

Ёддошт оид ба Манбаъ ва Усул

Таҳқиқоти аслӣ: Integrating Hydro-Geomorphological Analysis into Regional Sediment Management: Insights from the Rio Geremeas Basin (Sardinia, Italy).

Муаллифон — тартиб ва навишти PDF: Demurtas Valentino; Sulis Andrea; Azzena Costantino; Alemanni Federico; Carboni Andrea; Luise Giovanni; Manconi Veronica; Mancosu Gianluigi; Sabatini Andrea; Santona Giulio; Orrù Paolo Emanuele; Deiana Giacomo.

Огоҳӣ дар бораи навишти библиографӣ: Дар сарлавҳаи PDF-и нашршудаи мақола “Alemanni Federico” навишта шудааст. Сабти расмии онлайнии мақолаи MDPI ҳамон муаллифро ҳамчун “Alamanni Federico” нишон медиҳад ва суроғаи почтаи электронии PDF низ навишти “alamanni”-ро дар бар мегирад. Матни Verianla ин фарқро хомӯшона ислоҳ накардааст.

Муаллифи масъул: Sulis Andrea.

Муассисаҳо: Department of Chemical and Geological Sciences, University of Cagliari; CoNISMa Interuniversty Consorthium on Marine Sciences; CINSA—Centro Interdipartimentale di Ingegneria e Scienze Ambientali; Dipartimento di Architettura, Design e Urbanistica, Università di Sassari; Agenzia Regionale del Distretto Idrografico della Sardegna; Dipartimento di Scienze della Vita e dell'Ambiente, University of Cagliari.

Маълумоти маҷалла ва нашр: Climate, 2026, Ҷилди 14, Шумораи 9, Мақолаи 182. Ношир: MDPI. DOI: 10.3390/cli14090182. Мақола 4 июни 2026 гирифта шуда, 7 августи 2026 бозбинӣ, 19 августи 2026 қабул ва 2 сентябри 2026 нашр шудааст.

Навъи манбаъ ва тақриз: Мақолаи таҳқиқотиест, ки дар маҷаллаи илмии тақризшаванда нашр шудааст.

Иҷозатнома: Дастрасии кушода; Creative Commons Attribution (CC BY). Шартҳои расмии иҷозатномаи маҷаллаи Climate CC BY 4.0 мебошанд.

Усули асосӣ: Харитасозии геоморфологии бисёрмиқёса, таҳқиқоти саҳроӣ, ортофото ва зондкунии фосилавӣ, GIS, арзёбии гидроморфологии IDRAIM, MQI, намунагирии седиментологӣ ва таҳлили андозаи донаҳо, таҳқиқоти набототи соҳилӣ ва фауна, ченкунии сифати об ва моделсозии дученакаи гидравликӣ/гидроморфодинамикӣ бо MIKE 21C 2023.

Маблағгузорӣ: Таҳқиқот тавассути POA FSC 2014–2020, зернақшаи “Protection of Territory and Waters” дар доираи CIPE Resolution 55/2016 ва дахолати “Sediment Management Program”; дар доираи созишномаи ҳамкорӣ байни Sardinia Hydrographic District Agency (ADIS) ва CINSA дар University of Cagliari маблағгузорӣ шудааст.

Дастрасии маълумот: Муаллифон изҳор мекунанд, ки саҳмҳои аслии таҳқиқот дар мақола ва Supplementary Material мавҷуданд ва саволҳои иловагӣ метавонанд ба муаллифи масъул равона карда шаванд.

Бархӯрди манфиатҳо: Муаллифон изҳор кардаанд, ки бархӯрди манфиатҳо вуҷуд надорад.

Саҳми муаллифон: Консептуализатсия: Demurtas Valentino, Sulis Andrea, Sabatini Andrea, Azzena Costantino, Luise Giovanni, Mancosu Gianluigi ва Orrù Paolo Emanuele; усул: Demurtas Valentino, Sulis Andrea, Sabatini Andrea, Manconi Veronica, Orrù Paolo Emanuele ва Deiana Giacomo; санҷиш: Sulis Andrea, Sabatini Andrea, Orrù Paolo Emanuele ва Deiana Giacomo; таҳлили расмӣ: Demurtas Valentino ва Sulis Andrea; таҳқиқот: Demurtas Valentino, Federico Alemanni, Carboni Andrea, Manconi Veronica ва Santona Giulio; тарҳи аввал: Demurtas Valentino ва Sulis Andrea; бозбинӣ, таҳрир, визуализатсия ва назорат: Sulis Andrea, Sabatini Andrea ва Orrù Paolo Emanuele; идоракунии лоиҳа: Azzena Costantino, Luise Giovanni ва Mancosu Gianluigi; таъмини маблағгузорӣ: Orrù Paolo Emanuele.

Номувофиқиҳои муҳими дохили манбаъ

Дар матни тавсифии манбаъ баландии ҳадди аксари ҳавза 951 m нишон дода шудааст, дар ҳоле ки дар Ҷадвали 2 баландии ҳадди аксар 1010,22 m аст. Сабаби фарқи байни ин ду арзиш дар таҳқиқот шарҳ дода нашудааст. Манбаъ инчунин изҳоротро дар бораи хатари аз ҳад зиёд арзёбӣ шудани таҳшинҳои майдатар аз 0,2 mm дар формулаи Ackers–White ба манбаи рақами [37] нисбат медиҳад; аммо [37] дар рӯйхати адабиёт мақолаи иқлимшиносии Wu ва ҳаммуаллифон дар бораи Standardized Precipitation Index мебошад. Ин мутобиқати мушаххаси истинод дар дохили библиографияи худи манбаъ тасдиқ намешавад.

Маҳдудиятҳои методологӣ ва тафсирӣ

Таҳқиқот як омӯзиши муфассали ҳолатӣ мебошад, ки дар як ҳавзаи Сардиния гузаронида шудааст. Интиқоли натиҷаҳо ба ҳавзаҳои дигар бидуни санҷиши дубораи топография, геология, тақсимоти андозаи донаҳои таҳшин, гидрограф, истифодаи замин, шартҳои сарҳадии соҳилӣ ва сохтори экологӣ имконпазир нест. Истифодаи сатҳи доимии +1,80 m дар шарти сарҳадии тарафи баҳрии модел, доимӣ қабул шудани арзишҳои ноҳамворӣ дар тӯли қисматҳо ва ифода шудани стратиграфияи таҳшин бо сохтори муайяни қабатӣ аз шартҳои натиҷаҳои модел мебошанд. Илова бар ин, барои макробесутунмуҳраҳо намунагирии миқдорӣ анҷом дода нашудааст ва натиҷаҳои саҳроии дарозмуддати чораҳои барқарорсозии пешниҳодшуда дар доираи ин таҳқиқот пайгирӣ нашудаанд.

Натиҷаҳои манбаъ дар доираи ин маҳдудиятҳо барои идоракунии минтақавии таҳшин намунаи муфассал ва байнисоҳавии усулеро пешниҳод мекунанд, ки тавлид, интиқол ва нигоҳдории таҳшинро якҷо бо морфологияи канал ва ҳолати экологӣ баррасӣ мекунад. Муҳимтарин саҳм дар он аст, ки на танҳо саволи «чӣ қадар таҳшин вуҷуд дорад?», балки саволҳои аз куҷо омадани таҳшин дар дохили ҳавза, тавассути кадом пайвастагиҳо интиқол ёфтани он, чӣ гуна ба рафтори канал ва обхезӣ таъсир расониданаш ва дар кадом минтақаҳо бояд ҳамроҳ бо пайвастагии экологӣ идора карда шавад, дар як чаҳорчӯбаи ягонаи банақшагирӣ муттаҳид мешаванд.