تأثیر انتقال رسوب در عرض پهنه‌بندی سیلاب رودخانه‌ آجی‌چای

جغرافیا و مخاطرات محیطی

مقاله 4، دوره 12، شماره 1 - شماره پیاپی 45، اردیبهشت 1402، صفحه 63-85   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/geoeh.2022.74540.1152

نویسندگان

میثم آژیده¹؛ محمد تقی اعلمی²؛ حبیبه عباسی^{* 3}؛ لیلا ملکانی³

¹دانشجوی کارشناسی ارشد دانشگاه تبریز، تبریز

²استاد گروه آب دانشکده عمران، دانشگاه تبریز، تبریز

³استادیار گروه عمران، دانشکده فنی و مهندسی مرند، دانشگاه تبریز، تبریز

چکیده

نقشه‌های پهنه‌بندی سیلاب، یکی از اطلاعات‌پایه و مهم در مطالعات طرح‌های عمرانی در جهان محسوب می‌شوند. در روش مرسوم تهیه نقشه‌های پهنه‌بندی سیلاب، محاسبات بر اساس جریان دائمی با فرض بستر ثابت (بدون در نظر گرفتن انتقال رسوب) انجام می‌شود. هدف اصلی این تحقیق، بررسی تأثیر فرسایش و انتقال رسوب رودخانه بر روی پهنه‌بندی سیلاب رودخانه‌ها است. در این راستا محاسبات پهنه‌بندی سیلاب رودخانه آجی‌چای در مدل HEC-RAS در حالت مرسوم (جریان دائمی با بستر ثابت) محاسبه گردید. در گام بعدی، محاسبات پهنه‌بندی سیلاب با استفاده از جریان شبه غیردائمی با بستر متحرک انجام شد و با نتایج حاصل از مرحله قبل مقایسه گردید تا میزان تأثیر انتقال رسوب در پهنه‌بندی سیلاب مشخص گردد. مقایسه بین نتایج به دست آمده در دو حالت جریان دائمی (بستر ثابت) و جریان شبه‌دائمی با بستر متحرک نشان داد که در مقاطع رسوب‌گذار، عرض سطح آب در حالت جریان با بستر متحرک افزایش می‌یابد. بیشترین میزان این افزایش عرض، 19 درصد است؛ به‌عبارت‌دیگر در رودخانه مذکور، عرض پهنه‌بندی سیلاب در روش مرسوم کمتر محاسبه می‌شود. این موضوع ضرورت بررسی شرایط رودخانه از نظر فرسایش و رسوب‌گذاری را تأیید می‌نماید تا زمانی که رودخانه حالت رسوب‌گذاری دارد میزان پهنه‌ سیلاب با دقت بیشتری تعیین شود. افزایش پهنه‌ سیلاب در مقاطع رسوب‌گذار، به دلیل انباشت رسوبات در مقطع و به دنبال آن افزایش سطح جریان و عرض پهنه‌بندی سیل است؛ بنابراین پیشنهاد می‌شود در رودخانه‌های رسوب‌گذار از مدل شبه غیردائمی (بستر متحرک) جهت تهیه نقشه‌های پهنه‌بندی سیلاب جهت تأمین ایمنی بیشتر استفاده شود. نتایج این تحقیق نشان‌دهنده اهمیت ریخت‌شناسی رودخانه در تهیه نقشه‌های پهنه‌بندی سیلاب رودخانه‌ها به‌منظور مدیریت سیل است.

کلیدواژه‌ها

پهنه‌بندی سیلاب؛ انتقال رسوب؛ بستر ثابت؛ بستر متحرک؛ مدل HEC-RAS

مراجع

برخوردار، م؛ چاوشیان، س. ع. 1379. پهنه‌بندی سیلاب. مجموعه مقالات کارگاه فنی روش‌های غیر سازه‌ای مدیریت سیلاب، کمیته‌ ملی ‌آبیاری‌ و زهکشی‌ ایران، کمیته ملی کاهش اثرات بلایای طبیعی،  19 صفحه.

 http://irncid.org/PublicationDet.aspx?ID=90&CatId=7

پورنبی درزی، س؛ وفاخواه، م؛ رجبی، م.ر. (1400) پهنه‌بندی خطر سیل با استفاده از مدل هیدرولیکی HEC- RAS و Arc GIS. مطالعه موردی: حوزه آبخیز چشمه کیله شهرستان تنکابن. نشریه مخاطرات طبیعی، 10(28)، 15-28.

 https://doi.org/10.22111/JNEH.2021.28694.1603

تیموری یگانه، م؛ آرمان، ع. 1399. برآورد دبی انتقال رسوب رودخانه شاهرود با استفاده از مدل ریاضی HEC-RAS. نشریه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب ایران، 10(4): 18-32.

https://doi.org/10.22125/IWE.2020.109909

حسن‌زاده، ر؛ هنرمند، م؛ حسینجانی‌زاده، م؛ محمدی، ص. (1400). پهنه‌بندی سیلاب در نواحی شهری با استفاده از مدل هیدرولوژیکی و اطلاعات میدانی (مطالعۀ موردی: سیل بردسیر، استان کرمان). اکوهیدرولوژی، 8(2)، 331-344.

https://doi.org/10.22059/IJE.2021.314075.1423

حسن‌زاده، ی. 1391. هیدرولیک رسوب مخازن. کمیته ملی سدهای بزرگ ایران.

غفاری، گ؛ امینی، ع. 1389. مدیریت دشت‌های سیلابی با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) مطالعه موردی رودخانه قزل‌اوزن. فضای جغرافیایی, 10(32): 117-134. https://www.sid.ir/journal/issue/9550/fa.

قمی اویلی، ف؛ صادقیان، م.ص؛ جاوید، ا. م؛ میرباقری، س. ا. ۱۳۸۹. شبیه‌سازی پهنه‌بندی سیل با استفاده از مدلHEC-RAS  مطالعه موردی: رودخانه کارون حد فاصل بند قیر تا اهواز، نشریه علوم و فنون منابع طبیعی. ۵(۱): ۱۰۵.

https://srb.iau.ir/faculty/a-javid/fa/articlesInPublications/87

 

Brunner, G. W., Gibson, S., 2005. Sediment Transport Modeling in HEC-RAS. World Water and Environmental Resources Congress. https://doi.org/10.1061/40792%28173%29442.

Chow, V.T., 1959. Open Channel Hydraulics. McGraw-Hill Book Co. New York, 680 p.

Cook, A., and Mervade, V., 2009. Effect of topographic data, geometric configuration and modeling approach on flood inundation mapping. Journal of hydrology. Vol (377): pp 131- 142.  https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2009.08.015.

Dumitrescu, V., Barbieru, A., Carsmariu, A., 2012. Research on the simulation of the alluvial transport on the numerical model and the estimation of the morphological modifications with application on the DANUBE riverbed for a proposed sector, in the period of 2005-2010. Proc. Int. Conf., water resources and Wetlands, Tulcea-Romania.14-16 pp. http:// www.limnology.ro/ water2012/ Proceedings/014.pdf

Ghimire, G. R., DeVantier, B. A., Sharma S., 2020.  Site-Specific Sediment Deposition Model for Dredging Planning: Case Study of Olmsted Locks and Dam. Journal of Waterway, Port, Coastal, and Ocean Engineering, Vol. 146, Issue 5. https://doi.org/10.1061/(ASCE)WW.1943-5460.0000598

Joshi, N., Gaurav Raj Lamichhane, G. R., Rahaman, M., Kalra, A., and Ahmad, S., 2019. Application of HEC-RAS to Study the Sediment Transport Characteristics of Maumee River in Ohio. World Environmental and Water Resources Congress. Hydraulics, Waterways, and Water Distribution Systems Analysis. https://doi.org/10.1061/9780784482353.024

Mohammad Razi, M. A., Marimin, N. A., Ahmad, M. A., Adnan, M. S., & Rahmat, S. N., 2018. HEC-RAS Hydraulic Model for Floodplain Area in Sembrong River. International Journal of Integrated Engineering. 10(2). Retrieved from https://publisher.uthm.edu.my/ojs/index.php/ ijie/ article/ view/ 2645.

Regmi, R.K., 2021. Sedimentation Modeling of Karnali Chisapani Multipurpose Project Reservoir, Nepal. J. Inst. Eng. India Ser. A 102, 815–827. https://doi.org/10.1007/s40030-021-00550-z.

Salman, A., Hassan, S.S., Khan, G.D.et al., 2021. HEC-RAS and GIS-based flood plain mapping: A case study of Narai Drain Peshawar. Acta Geophys. 69: 1383–1393. https:// doi.org/  10.1007/s11600-021-00615-4.