در مدل سازی کیفیت آب، غلظت رسوبات چسبنده از اهمیت زیادی برخوردار می باشد. غلظت رسوبات چسبنده در آب، عمدتا توسط پدیده های فرسایش و رسوبگذاری کنترل می شود. فرمول ها و مدل های فرسایش و رسوبگذاری موجود فاقد مبانی و مفاهیم فیزیکی بوده و قابل استفاده برای مدل سازی بلند مدت کیفیت آب نمی باشند. لذا نیاز به رویکرد و فرمول و الگوریتم مدل سازی جدیدی می باشد که هم سریع و هم دقیق باشد. مدل پیشنهادی این رساله فقط مختص بستر با رسوبات چسبنده با درصد رس حداقل ده درصد و با ماسه بسیار اندک و غلظت پائین رسوبات معلق می باشد. در مدل، پتانسیل نرخ فرسایش معادل نرخ اختلاط از روی گل روان در نظر گرفته شده است. تنش برشی بستر نیز به صورت یک متغیر احتمالاتی در نظر گرفته شده و فرسایش تحت تاثیر دنباله انتهایی یک توزیع احتمالاتی تک متغیری برای تنش برشی لحظه ای قرار دارد. تنش برشی بحرانی را نیز که در مدل، معادل مقاومت برشی واقعی بستر در نظر گرفته می شود، به چگالی خشک رسوبات بستر و چسبندگی ارتباط داده شده است. در این رساله، برای یافتن تغییرات چگالی خشک در عمق و در دوره های مختلف تحکیم، از آزمایش استوانه تحکیم استفاده شده است. لایه بندی بستر در مدل ضروری است. مدل پیشنهادی نیاز به هشت متغیر فیزیکی دارد که هفت متغیر آن را با کمک آزمایش می توان اندازه گیری کرده و به برآوردهای اولیه ای از آنها دست پیدا کرد. تنها متغیری که قابل اندازه گیری نیست و باید در مراحل واسنجی مورد ارزیابی و تخمین قرار گیرد، ضریب مربوط به توزیع احتمال تنش برشی می باشد. نمونه برداری آب و رسوب از مصب سد سفید رود و آزمایش های فرسایش در یک فلوم مستقیم با امکان گردش آب و رسوب انجام شده است. مدل به خوبی ظرفیت کالیبره شدن دارد و نتایج شبیه سازی توسط آن، مشخصات استهلاکی نمایی نرخ فرسایش را به خوبی شبیه سازی کرده است.

پدیده های مورفولوژیکی بستر رودخانه نظیر گودابها-خیزابها، دیونها، ریپلها، بسترهای پلکانی، بسترهای مآندری همگی ناشی از فرایندهای مختلف رسوبی در رودخانه می باشند. هر یک از این پدیده های رسوبی نه تنها عامل ایجاد پایداری رودخانه برای شرایط مختلف بالادستی و پائین دستی می شوند بلکه تاثیر زیادی بر حرکت مواد محلول موجود در جریان می گذارند و باعث تعادل در شرایط زیست محیطی رودخانه می گردند. به عبارت دیگر مورفولوژی رودخانه در شکل طبیعی خود عاملی برای پایدار سازی زیست محیطی می باشد. ضرورت توجه به رسوبات بستر از 2 دیدگاه قابل بررسی است: 1- به عنوان یک مخزن ناپایدار رسوبات بستر می توانند به مانند یک مخزن در جذب و دفع مواد آلاینده نقش داشته باشند. در بررسیها و آزمایشهای صحرایی نشان داده شده است که تبادل مواد آلاینده رودخانه ها به بستر آن نقش بسیار مهمی در انتقال و انتشار آلودگیهای رودخانه ایفا می نماید و حتی باعث ایجاد جذب و تأخیر در انتشار آلودگی می گردند و همچنین از طرفی به تدریج مواد محلول و آلودگیهایی که در بستر جذب شده بودند به کندی و با مرور زمان از رسوبات خارج می شوند که این پدیده باعث ایجاد شدن یک آلودگی دنباله دار در جریان آب ، حتی بعد از قطع انتشار آلودگی می گردد . 2- به عنوان یک زیستگاه از دلایل عمده توجه به مواد بستر رودخانه در فرآیندهای انتقال مواد محلول، وجود تعاملهای شیمیایی و زیستگاهی بین جریان رودخانه و بستر آن می باشد. به عبارت دیگر بستر رودخانه، زیستگاه جوامع جانوری و گیاهی بوده است. لذا مطالعه روی تبادل مواد مغذی و اکسیژن دار با ارگانیزمهای موجود در بستر، اهمیت زیادی در شناخت اکولوژی محیط آبی رودخانه دارد. در نتیجه با در نظر گرفتن این موارد لازم و ضروری به نظر می رسد تا تاثیر یکی از فرآیند هایی که می تواند تغییرات مواد آلاینده را در رودخانه شامل می شود را مورد بررسی قرار داد. همانطوری که گفته شد مورفولوژی و شکل رودخانه یکی از پارامترهای تاثیر گذار بر تبادل مواد محلول بین جریان رودخانه و بستر آن می باشد که از طرفی مطالعات و تحقیقات محدودی در این زمینه توسط افراد مختلف صورت گرفته است. با در نظر گرفتن این موضوع در این تحقیق به بررسی تاثیر ناهمواریهای منظم و مثلثی بلند- دیون ها- و بدون حرکت، بر جذب و دفع مواد محلول در جریان پرداخته خواهد شد . عوارض متناوب رودخانه نظیر تلماسه (دیون) از عوامل مهم تاثیر گذار در انتشار و انتقال مواد محلول در آب می باشند و به عنوان کنترلی برای میزان و توزیع غلظت مواد محلول محسوب می شوند. مدل های تحلیلی موجود، چه با رویکرد مخازن ناپایدار و چه با رویکرد پیشرفته تر فرآیندی تابع زمان ماند، قادر به شبیه سازی استهلاک غلظت عوارض بزرگ نظیر تلماسه نمی باشند. با کمک آزمایشهای متنوع در یک فلوم در گردش آب و رسوب، تاثیر شکل هندسی و جنس تلماسه روی میزان استهلاک غلظت مواد محلول غیر جذبی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. نتایج آزمایشگاهی نشان داده اندکه با افزایش درجه استغراق تلماسه بلند، میزان استهلاک غلظت مواد محلول افزایش می یابد. شیب (تیزی) تلماسه نیز تاثیر مستقیم روی استهلاک غلظت این مواد دارد. اندازه مواد تشکیل دهنده تلماسه نیز تاثیر قابل ملاحظه ای در روند استهلاکی دارد. آزمایشها نشان داده اند که دیونهای ماسه ای به نسبت دیونهای شنی تاثیر بیشتری در کاهش غلظت مواد محلول در آب دارند.

با توجه به تأثیرات احداث سد بر روی رودخانه کرخه تغییرات مورفولوژی آن بعد از احداث سد کرخه مورد بررسی و پیش بینی قرار گرفت.

در سالهای اخیر موضوع مطالعات ریخت شناسی به عنوان بخشی از مطالعات رودخانه ها با اهداف متفاوت جایگاه خویش را یافته و هرگونه اقدامی در بستر رودخانه نیازمند بررسی اثرهای آن اقدامات بر ریخت شناسی و تاثیرات متقابل می باشد. در این پروژه به بررسی اثرات احداث سد کرخه بر روی ریخت شناسی رودخانه کرخه به وسیله مدل fluvial-12 پرداخته شد.