
تعداد نشریات | 13 |
تعداد شمارهها | 626 |
تعداد مقالات | 6,517 |
تعداد مشاهده مقاله | 8,746,942 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 8,317,530 |
بررسی تغییرات الگوی رسوبگذاری جریان با ایجاد حلقه در مسیر رودخانه کارون در محدوده زرگان-فارسیات | ||
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک | ||
دوره 30، شماره 4، دی 1402، صفحه 147-164 اصل مقاله (1.42 M) | ||
نوع مقاله: مقاله کامل علمی پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22069/jwsc.2024.21528.3662 | ||
نویسندگان | ||
فرهود کلاتۀ* 1؛ احسان امین وش2؛ زهرا وکیلی3 | ||
1نویسنده مسئول، دانشیار گروه مهندسی آب و سازههای هیدرولیکی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران. | ||
2دانشجوی دکتری آب و سازههای هیدرولیکی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران. | ||
3دانشآموخته کارشناسیارشد سازههای هیدرولیکی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران. | ||
چکیده | ||
مقدمه: تحقیق حاضر با هدف بررسی و تعیین تغییرات رسوب در رودخانه کارون، در منطقه زرگان-فارسیات با در نظر گرفتن شرایط موجود و زمان ایجاد حلقه انجام گرفته است. شبیهسازی رودخانه در فاصله حدود 75 کیلومتری در منطقه زرگان-فارسیات با استفاده از مدل HEC-RAS انجام شد. یکی از اصلیترین و مهمترین مسائل در بخش آب، تامین آب مورد نیاز و انتقال آن است. از عوامل کاهش دهنده راندمان انتقال، رسوب گذاری در کانالهای انتقال آب و تاسیسات آبیاری است. علم شناخت رسوبات و کنترل آنها برای متخصصان مهندسی آب امری ضروری است. بنابراین در این مطالعه به بررسی الگوی جریان و انتقال رسوبات در شبکه کانالهای روباز پرداخته شده است. همچنین در این مطالعه به منظور تعیین تغییرات الگوی جریان و رسوب رودخانه کارون در شرایط موجود و زمان ایجاد لوپ بررسی گردید. پیشینه پژوهش: گیبسون و همکاران (2010) رودخانه COWLITZ را با توجه به بستر متحرک مدلسازی کردند و از مدل HEC-RAS برای شبیهسازی استفاده کرد. آنها مدلسازی را برای 20 مایل آخر رودخانه انجام دادند زیرا احتمال سیل به دلیل رسوبگذاری در این منطقه بیشتر بود. هدف از این مطالعه بررسی اثرات رسوبگذاری بر افزایش خطر سیل در بلندمدت بود. رابطه Laursen-Copeland در محاسبات رسوب مورد استفاده قرار گرفت زیرا رسوبات از ماسه بسیار ریز تا قلوه سنگهای بزرگ متغیر بودند. همچنین بیان کردند که قابلیت افزودن اندازه ذرات بستر در 20 کلاس مختلف به مدل HEC-RAS در نسخه 4.1 اضافه شده است. مواد و روشها: موقعیت جغرافیایی این تحقیق بر اساس سیستم جغرافیایی UTM در حدود ''33'22˚32 تا ''32'45˚17 عرض شمالی و ''40'22˚48 تا ''48'57˚19 طول شرقی است. طول کل مسیر مورد مطالعه حدود 75 کیلومتر بین زرگان و فارسیات و شامل 155 مقطع عرضی و طول تقریبی پیچ و خم 4/13 کیلومتر است. به منظور شبیهسازی جریان هیدرولیکی و رسوبگذاری رودخانه توسط مدل HEC-RAS، اطلاعات هندسی (مقاطع، فاصله مقاطع از بخش کنترل پایین دست، ضریب زبری مانینگ و ضرایب باز و باریک شدن)، اطلاعات هیدرولیکی (اطلاعات جریان و سطح تراز در ایستگاه پایین) هواشناسی (دمای آب) و رسوبی (مربوط به دبی جریان-رسوب و دانه بندی رسوبات بستر) ضروری است. نتایج و بحث: به طور کلی میتوان گفت که پس از تشکیل حلقه، فاصله بالادست (R1) رسوبگذاری آن از بالادست به پایین دست کاهش مییابد تا اینکه در دوشاخه رودخانه دچار فرسایش میشود و فاصله میانی (R2) از حالت فرسایشپذیر به حالت رسوبی تغییر می کند و فاصله پاییندست حلقه (R3) تقریباً بدون تغییر باقی میماند و تمایل بسیار کمی به فرسایش نشان میدهد. نتیجهگیری کلی: قسمت میانی رودخانه کارون (R2) با ایجاد یک حلقه از فرسایشپذیر به رسوبی تبدیل میشود که دلیل تمایل رودخانه به رسوبگذاری در این بخش پس از ایجاد حلقه را دارد. همچنین کاهش میزان ورودی جریان و در نتیجه آن کاهش سرعت جریان در این بخش، ناشی از تقسیم جریان دو شاخه رودخانه در بالادست این بخش است. به طور کلی میتوان گفت که پس از ایجاد حلقه بازه بالادست (R1)، رسوب آن از بالادست به پایین دست کاهش مییابد تا اینکه در دوشاخه رودخانه دچار فرسایش میشود و فاصله میانی (R2) از فرسایشپذیر به رسوبی تبدیل میشود و فاصله حلقه پایه (R3) تقریباً بدون تغییر باقی میماند و تمایل بسیار کمی به فرسایش پذیری دارد. | ||
کلیدواژهها | ||
انتقال رسوب؛ بستر متحرک؛ جریان غیرماندگار؛ شبکه کانال های روباز؛ مدل ریاضی HEC-RAS | ||
مراجع | ||
1.Culbertson, D. M., Young, L. E., & Brice, J. C. (1967). Scour and fill in alluvial channels with particular reference to bridge sites (No. 68-68). US Dept. of the Interior, Geological Survey.
2.Chow, V. T. )1964(. Handbook of applied hydrology: a compendium of water-resources technology. In Handbook of applied hydrology: a compendium of water-resources technology. Pp. 1525-1525.
3.Lane, E. W. (1955). Design alluvial channels. Transactions American Society of Civil Engineers, 12, 1234-1260.
4.Curran, J. C., & Wilcock, P. R. (2005). The effect of sand supply on transport rates in a gravel-bed channel. Journal of Hydraulic Engineering. 131 (11), 961-967.
5.Shahinejad, B., Zahiri, A., & Rostami, S. (2008). Predicting the process of erosion and sedimentation in the Karun River in the urban area of Ahvaz using the GSTARS mathematical model. In Fourth National Congress of Civil Engineering, May 2008, University of Tehran. [In Persian]
6.Gibson, S., Nygaard, C., & Sclafani, P. (2010). Mobile bed modeling of the Cowlitz river using HEC-RAS: assessing flooding risk and impact due to system sediment. In 2nd Joint Federal Interagency Conference, Las Vegas, NV, June 27.
7.Rahul, P. R., & Sharma, P. K. (2023). A review on sediment transport modelling using HEC-RAS. Water and Energy International, 66 (1), 1-10.
8.Peiro, M., Ghomeshi, M., Nouhani, A., & Ravansalar, M. (2012). River sediment analysis with numerical model HEC-RAS.4, a case study of Bashar Yasuj river. In Regional Conference on Civil Engineering and Water and Energy Crisis, Meshginshahr. [In Persian]
9.Fakhri, M. (2012). Determining the grading of suspended sediments and investigating its relationship with hydraulic conditions in Khuzestan rivers. Thesis, Shahid Chamran University of Ahvaz, Iran. 118p. [In Persian]
10.Jahandar Malekabadi, M., & Kalateh, F. (2017). Gradually varied flow profile based on adaptive pattern. ISH Journal of Hydraulic Engineering. 25 (2), 223-231. 11.Mohammed, H. S., Alturfi, U. A., & Shlash, M. A. (2018). Sediment transport capacity in Euphrates river at Al-Abbasia reach using HEC-RAS model. International Journal of Civil Engineering and Technology. 9 (5), 919-929.
12.Mehta, D. J., & Yadav, S. M. (2020). Analysis of scour depth in the case of parallel bridges using HEC-RAS. Water Supply. 20 (8), 3419-3432.
13.Joshi, N., Lamichhane, G. R., Rahaman, M. M., Kalra, A., & Ahmad, S. (2019). Application of HEC-RAS to study the sediment transport characteristics of Maumee River in Ohio. In World Environmental and Water Resources Congress 2019: Hydraulics, Waterways, and Water Distribution Systems Analysis (pp. 257-267). Reston, VA: American Society of Civil Engineers.
14.Teymoori Yeganeh, M., & Arman, A. (2020). Estimation of Shahrood River Sediment Transport Using HEC-RAS Model. Irrigation and Water Engineering. 10 (4), 18-32.
15.Lorang, M. S., & Aggett, G. (2005). Potential sedimentation impacts related to dam removal. Icicle Creek, Washington, U.S.A.
16.Anonymous. (2007). Guide to erosion and sedimentation studies on rivers, publications of the vice president for strategic planning and oversight. Technical Rep. No.383. [In Persian]
17.Kiran, S., Poudyal, A., Pradhan, S., & Gautom, M. (2022). Application of ArcGIS and HEC-RAS in Assessing Sedimentation in Godavari River Reach. In A System Engineering Approach to Disaster Resilience: Select Proceedings of VCDRR 2021 (pp. 157-167). Singapore: Springer Nature Singapore.
18.Azam, N., Faiezizadeh, J., & Ghomeshi, M. (2011). Hydraulic evaluation of Karun river dredging efficiency and evaluation of alternative solutions using HEC-RAS mathematical model. In 4th Iranian Water Resources Management Conference. 13 and 14 May 2011, Amirkabir University of Technology, Tehran. [In Persian]
19.Emamgolizadeh, S., Shirdel, S., Ganjavian, M. A., Mohammadiun, M., & Fathi Moghadam, M. (2010). Investigation of erosion and sedimentation status of Shirin Darreh river using HEC-RAS mathematical model. Water Engineering. 1, 19-34. [In Persian] | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 178 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 170 |