بررسی تأثیر پل بر روی پهنه سیل‌گیر رودخانه با استفاده از نرم‌افزارهای HEC-RAS و Arc-GIS (مطالعه موردی: پل سرنق بر روی رودخانه زولا)

جغرافیا و مخاطرات محیطی

مقاله 3، دوره 13، شماره 1 - شماره پیاپی 49، فروردین 1403، صفحه 47-62   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/geoeh.2022.75257.1175

نویسندگان

دکتر حسن حاجی حسینلو^{* 1}؛ وحید اقدام²؛ ابراهیم ولیزادگان³

¹استادیار گروه زمین‌شناسی، واحد خوی، دانشگاه آزاد اسلامی، خوی، ایران

²کارشناسی ارشد، گروه مهندسی آب، واحد خوی، دانشگاه آزاد اسلامی، خوی، ایران

³گروه مهندسی آب، واحد خوی، دانشگاه آزاد اسلامی، خوی، ایران

چکیده

رودخانه زولا مهم‌ترین رودخانۀ آب شیرین استان آذربایجان غربی است. این رودخانه زهکش آب‌های سطحی حوزۀ آبریز دریاچه ارومیه است. پل سرنق بر روی این رودخانه در مسیر جاده سرنق- سلماس قرار دارد. وقوع سیل با دوره بازگشت بالا و مخرب در نواحی همجوار رودخانه‌ها به خصوص در مجاورت مناطق مسکونی شهری و روستایی موجب به وجود آمدن خسارات جانی و مالی بسیاری می‌شود. ازاین‌رو بررسی رفتار هیدرولیکی رودخانه‌ها از اهمیت بسزایی برخوردار است. در مطالعه حاضر به بررسی حد بستر رودخانه زولا و پهنه سیل‌گیر آن تحت تأثیر سازه پل پرداخته شد. در این راستا محدوده پل جاده سرنق با استفاده از مدل هیدرولیکی HEC-RAS موردمطالعه قرار گرفت که با استفاده از نقشه‌های توپوگرافی 1:2000 رودخانه زولا و نرم‌افزار ArcGIS و الحاقیه HEC-Geo RAS و نرم‌افزار HEC-RAS تحلیل جریان با لحاظ دبی‌های با دوره بازگشت‌های 2، 5، 10، 25، 50 و 100 ساله انجام شد. بدین منظور دو حالت مد نظر قرار گرفته و بررسی گردید؛ حالت اول مربوط به شبیه‌سازی جریان در حالت طبیعی بوده و در حالت دوم به شبیه‌سازی جریان با وجود پل‌ پرداخته شد. پل‌ها با توجه به شرایط منطقه براساس دبی با دوره بازگشت 25 ساله بررسی و با دبی سیلاب 100 ساله کنترل گردید. همچنین ارزیابی حد بستر برای شرایط قبل از احداث پل‌ و شرایط کنونی انجام گرفته است. نتایج نشان داد با کاهش عرض رودخانه از حدود 225 متر به 32 متر در اثر احداث پل و کاهش سرعت به  38/0، پس‌زدگی جریان آب و رسوب‌گذاری در بالادست پل‌ و افزایش سرعت جریان به  17/5 و فرسایش و کف‌کنی رودخانه پائین‌دست پل گردیده است که جهت جلوگیری فرسایش در پائین‌دست پل می‌بایست سازه تثبیت بستر اجرا گردد.

کلیدواژه‌ها

رودخانه زولا؛ ساماندهی رودخانه؛ تثبیت بستر؛ مدل HEC-RAS

مراجع

- روشان، حسین؛ وهاب­زاده، قربان؛ سلیمانی، کریم؛ فرهادی، رسول؛ 1392. شبیه سازی رفتار هیدرولیکی رودخانه با استفاده از مدل HEC-RAS در محیط GIS (مطالعه موردی: رودخانه بشار، استان کهگیلویه و بویراحمد). دو فصلنامه پژوهشنامه مدیریت حوزه آبخیز، دوره 4، شماره 7. 84-70.

http://jwmr.sanru.ac.ir/article-1-237-fa.html

- راد، مژگان؛ وفاخواه، مهدی؛ غلامعلی ­فرد، مهدی؛ 1397. پهنه ­بندی سیل با استفاده از مدل هیدرولیکی  HEC-RAS در پایین‌دست حوزه آبخیز خرم آباد. نشریه مخاطرات محیط طبیعی، دوره 7، شماره 16، 226-211.

https://doi.org/10.22111/jneh.2017.3343

- فرامرزی، حسن؛ حسینی، سید محسن؛ پورقاسمی، حمیدرضا؛ فرنقی، مهدی؛ 1398. ارزیابی و پهنه بندی وقوع مخاطرۀ سیلاب در پارک ملی گلستان. فصلنامه اکولوژی، دوره 6، شماره 4، 1068-1055.

https://doi.org/10.22059/ije.2019.285430.1163

- شفیعی مطلق، خسرو؛ عبادتی، ناصر؛ 1399. پهنه‌بندی سیلاب و شبیه‌سازی رفتار هیدرولیک رودخانه با استفاده از نرم‌افزارHEC RAS  (مطالعۀ موردی‌: رودخانۀ مارون - جنوب غرب ایران). فصلنامه اکولوژی، دوره 7، شماره 2، 409-397.                                                          https://doi.org/10.22059/ije.2020.298473.1293

- برهان، جلال؛ 1394. ارزیابی میدانی و عددی اثرات سازه پل بر روی رفتار هیدرولیکی رودخانه (مطالعه موردی: پل رودخانه چالسبار). پایان­نامه کارشناسی ارشد دانشگاه تبریز، دانشکده مهندسی عمران.

- دلبری، افشین؛ عادل­پور عبدالعلی؛ 1394. ارزیابی و مقایسه تأثیر عملکرد هیدورلیکی پل‌های رودخانه خشک شیراز با استفاده از مدل HEC – RAS. دهمین سمینار بین المللی مهندسی رودخانه.

https://civilica.com/doc/677279

- بهیان مطلق، سودابه؛ پژوهش، مهدی؛ هنربخش، افشین؛ صالحی هفشجانی، نگار؛ 1397. سنجش عملکرد مدل هیدرولوژیکیHEC-HMS  برای حوزه‌های نیمه‌توزیعی و یکپارچه (مطالعه موردی: حوزه آبخیز کوه‌سوخته). پ‍‍ژوهشنامه مدیریت حوزه آبخیز. دوره ۹ ، شماره ۱۷، ۴۸-۳۹.

http://dx.doi.org/10.29252/jwmr.9.17.39

- صادقی، سید حمیدرضا؛ جلالی راد، رامین؛ ‌محمدی سراب، عباس علی؛ 1382. پهنه‌بندی سیل با استفاده از نرم‌افزارEC-RAS  و سامانه اطلاعات جغرافیایی (مطالعه موردی: حوضه آبخیز شهری دارآباد تهران)، پژوهش­نامه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خزر، سال دوم، شماره 1، 46-34.

https://doi.org/10.22111/jneh.2017.3343

- بختیاری، مرتضی؛ کاشفی پور، سیدمحمود؛ اصغری، پری سید امین؛ 1391. بررسی تاثیرسازه‌های عرضی بر روی پهنه سیلاب با استفاده از مدل هیدرولیکی HEC-RAS در محیط سامانه اطلاعات جغرافیایی GIS. مجله علوم مهندسی و آبیاری، دوره 35، شماره 3، 46-37.

https://dorl.net/dor/20.1001.1.25885952.1391.35.3.5.3

- ﺑﺎﻗﺮی، ﻋﻠﯽ؛ ﺗﺮﮐﻤﺎن زاده، ﻣﺤﻤﺪ ﻫﺎدی؛ 1397. ﺑﺮرﺳﯽ اﺛﺮ سازه‌های اﺣﺪاﺛﯽ ﺑﺮ ﭘﻬﻨﻪ ﺳﯿﻼب رودﺧﺎﻧﻪ ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﻧﺮم اﻓﺰارﻫﺎی HEC-RAS و ArcGIS ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ ﻣﻮردی: رودﺧﺎﻧﻪ ﺑﺎﺑﻠﺮود، ﻣﺎزﻧﺪران. دوره 6، شماره 4، 256-249.

https://journals.iau.ir/article_666896.html

- شرکت آب منطقه‌ای آذربایجان‌غربی؛ 1398. " گزارش مطالعات فیزیوگرافی، هواشناسی و هیدولوژی رودخانه زولا" شرکت مهندسین آبگستران میهن وزارت نیرو، دفتر مهندسی و معیارهای فنی آب و آبفا، نشریه 331 راهنمای تعیین ضریب زبری هیدرولیکی رودخانه‌ها.

 

- Ballesteros Cánovas, J.A, Eguibar M, Bodoque JM, Stoffel M., 2011. Estimating flash flood discharge in an ungauged mountain catchment with 2D hydraulic models and dendrogeomorphic palaeostage indicators. Hydrological processes, 25: 970-979.

http://dx.doi.org/10.1002/hyp.7888.

- Randall, J.C., and Edward, R.H., 2001. Backwater effect of bridge piers in sub-critical flow. Center for Transportation Research, the University of Texas at Austin. Project summary report; 1805-S, 4p. http://dx.doi.org/10.22587/ajbas.2019.13.1.15.