ساماندهی و تثبیت سواحل رودخانه با استفاده از مدل ریاضی (مطالعۀ موردی؛ رودخانۀ زهره)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار گروه عمران- سازه های هیدرولیکی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد دزفول، باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان،

2 دانش آموختۀ کارشناسی ارشد گروه عمران سازه های هیدرولیکی دانشگاه آزاد اسلامی، واحد دزفول، ایران

چکیده

مطالعات ریخت‌شناسی دارای اهمیت ویژه‌ای در ساماندهی رودخانه و تعیین حریم و بستر رودخانه می‌باشد. عوامل متعدد هیدرولیکی باعث می‌شود که پدیده آبشستگی درمحل سازه‌های آبی که در ساحل رودخانه‌ها احداث می‌شوند، تشدید شود. فرسایش دیواره ساحلی رودخانه توسط آب از جمله پدیده‌های شناخته شده و بسیار شایع در رودخانه‌های استان خوزستان است. در این راستا اجرای عملیات حفاظتی و تثبیت دیواره‌های کناری رودخانه بسیار ضرورت دارد. در این تحقیق در نظر است با شبیه‌سازی و مقایسه روش‌های گوناگون حفاظت سواحل برترین روش جهت تثبیت ساحل را بر مبنای منطقه مورد مطالعه بدست آوریم. به همین منظور بازه‌ای از رودخانه زهره به طول 60 کیلومتر به عنوان منطقۀ مدل با حضور سازه‌های حفاظت سواحل مورد مطالعه قرار گرفت. روش‌های ساماندهی تحقیق شامل احداث آبشکن، پوشش سنگچین، احداث دیواره بتنی، پوشش گیاهی، گوره و صفحات مستغرق می باشد. در ابتدا با استفاده از نقشه های توپوگرافی، رودخانه بر روی نرم افزار ArcView مدل گردید و نتایج حاصل از آن جهت افزودن شرایط هیدرولیکی، وارد نرم افزار HEC-RAS گردید و پارامترهای مختلف جریان در شرایط وجود روش‌های ساماندهی با وضع موجود رودخانه مقایسه گردید. در نهایت گزینه آب شکن- گوره با کاهش 5/13 درصدی تنش برشی نسبت به شرایط موجود که دلیلی بر کاهش فرسایش در سواحل رودخانه می‌باشد به عنوان روش برتر از نظر هیدرولیکی از بین روش‌های مذکور در بازه مورد نظر انتخاب و معرفی شد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Organization and Stabilization of River Coastal Using a Mathematical Model (Case Study: Zohreh River)

نویسندگان [English]

  • Ebrahim Nohani 1
  • Alireza Moalaimazrae 2
1 Assistant professor, Department of Hydraulic Structures, Young Researchers and Elite Club, Dezful Branch, Islamic Azad University
2 Graduate Student, Department of Hydraulic Structures, Dezful Branch, Islamic Azad University, Dezful, Iran
چکیده [English]

The morphological studies and researches are very important for organizing the river and determining the river bed and zone. There are several hydraulic factors that make the scouring phenomenon intense at the location of hydraulic structures constructed on the beach of the river. The seawall erosion of river via water is regarded as the common and known phenomena of rivers of Khuzestan Province. So, execution of conservative practices and stabilization of side walls of the river is so essential. In the present research, the main aim is to determine the best method for stabilization of coastal on the basis of the study area by simulation and comparison of various conservation methods of coastal. For this purpose, a range of Zohreh River with the length of 60 Km was selected as the model area along with coastal protection structures. The organizing methods of the research encompass groin, riprap layer, construction of the concrete wall, vegetation, embankment and submerged plates. First, the river was modeled in Arc View software using topographic maps and the obtained results were imported into HEC-RAS software for applying hydraulic conditions. Then, various parameters of flow under conditions of organizing methods were compared with current state of the river. Finally, the groin-embankment option was selected as the best method in terms of hydraulic among alternatives, due to a %13.5 reduction in shear stress relative to the existing conditions, implying erosion decrease of river coastal.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Coastal Protection
  • Groin
  • Embankments
  • Organizing River
  • Zohreh River
  • HEC-RAS

آریان پور حمید؛ فروغی عماد، (1385)،  بررسی فنی و اجرایی روش‌های تثبیت سواحل رودخانه، چهارمین سمینار بین المللی مهندسی رودخانه. دانشگاه شهید چمران اهواز 21 ص.

آزم نوال؛ قمشی مهدی؛ فایضی زاده ژاله؛ منصوری هفشجانی مهوش، (1392)، شبیه‌سازی هیدرولیکی طرح های ساماندهی رودخانه با استفاده از مدل ریاضی HEC-RAS4 (مطالعه موردی رودخانه کارون)، نشریه آب و خاک، سال بیست و هفتم، شماره 4، صص 802-811.

تلوری عبدالرسول، (1383)، اصول مقدماتی مهندسی و ساماندهی رودخانه، انتشارات مرکز تحقیقات حفاظت خاک و آبخیزداری ، تهران، ایران.ص 120.

تلوری عبدالرسول، (1381)، رابطه رسوبدهی معلق با برخی از ویژگی های آبخیز در سرشاخه های کرخه و دز در استان لرستان، فصلنامه پژوهش و سازندگی، شماره 57، زمستان،صفحات 56- 68.

داننده مهر علی؛ نیک صفت غلامرضا، (1389)، اصول مهندسی رودخانه، انتشارت دیباگران، تهران ،ایران. ص 100.

رحیمی‌نژاد زهرا؛ طیاری امید، (1394)، اصلاح و ساماندهی رودخانه خبر بافت با استفاده از مدل HEC-RAS، مجله مهندسی آبیاری و آب ایران، شماره 19، صفحه 17.

رستمی روناک؛ زنگنه تبار زهرا، (1395)، بررسی تغییرات مورفولوژی کناری آبراهه روخانه قره سو با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی، دومین کنگره بین المللی علوم زمین و توسعه شهری، تهران، ایران.

سازمان مدیریت و برنامه ریزی کشور، (1384)، راهنمای طراحی، ساخت و نگهداری پوشش ها در کارهای مهندسی رودخانه، انتشارات معاونت امور اداری، مالی و منابع انسانی، مرکز مدارک علمی، ایران. ص46.

سلیقه زاده علی؛ حاجیان نیا البرز؛ حمیدی عباس، (1395)، بررسی و طرح سیستم های حفاظت ساحلی با در نظر گرفتن ملاحظات ژئوتکنیکی مطالعه موردی رودخانه کارون در محدوده کلانشهر اهواز، کنفرانس بین المللی نخبگان عمران، معماری و شهرسازی، اهواز، ایران.

شش انگشت سارا؛ افتخاری مرتضی؛ هوشیاری پور فرهاد؛ قلخانی حسین؛ کوهیان افضل فرشاد، (1394)، روش شناسی توسعه و بهره وری سیلابدشت ها با رویکرد مدیریت جامع سیلاب در محیط  GIS(مطالعه موردی حوضه آبریز کن)، نشریه مهندسی نقشه برداری و اطلاعات مکانی، سال ششم، شماره 3، صص 43-52.

شفاعی بجستان محمود؛ سواعدی عادل؛ غفوری حمیدرضا، (1389)، اصول نظری و عملی هیدرولیک انتقال رسوب انتشارات دانشگاه شهید چمران،اهواز، ایران. ص 125.

صاحبقرانی بهرام، (1384)، راهنمای اصول کارشناسی حفاظت و مهندسی رودخانه و سواحل و کنترل سیلاب، انتشارات آب منطقه ای آذربایجان شرقی و اردبیل، ایران. ص 150.

عسکری ایلاق مرجان، (1395)، طراحی و ساماندهی نوارساحلی رودخانه کارون اهواز با تاکید بررویکرد توسعه پایدار، دومین کنفرانس ملی چالش های معاصر در معماری، منظر و شهرسازی ،ایران.

حسینی، سیدمحمود؛ ابریشمی جلیل، (1394)، هیدرولیک کانالهای باز، انتشارات آستان قدس رضوی، دانشگاه امام رضا (ع)، خراسان، ایران. ص 160.

Andam, J, K.S., (2003), "Comparing Physical Habit Condition in Forested and non-Forested Stream", Thesis of Partial Fulfillment of the Requirements for the Degree of Master of Science Specializing in Civil and Environmental, University of Vermon.

Gärtner, P., M. Förster, A. Kurban and B. Kleinschmit, (2014), "Object based change detection of Central Asian Tugai vegetation with very high spatial resolution satellite imagery", Int. J. Appl. Earth Obs. Geoinf. 31: 110-121.

Ookland County Drain Commissioner’s Office and City of Farmington Hills, (2006), "Upper River Rouge Sub watershed In Farmington Hills: Stream bank Erosion Inventory Report". 45 pp.

Randel , J., Jennifer, A., Klinger, R., Lockhart, A., (2000), "Geomorphology, and River Hydraulics of the TETON River", Department of the Interior, Pacific Northwest Regional Office, Boise, Idaho, Denver, Colorado. 55pp.

Rangzan, K. M., M. Toolaee Nezhad and S. Piraste. (2012). "Study the effects of rivers migration on the civil structure in Khuzestan Plain using satellite data", Proc. of 6th International Conference of River Engineering in Ahvaz. 169-181.

Subramanya, K. (2008). "Flow in Open Channels, McGraw Hill Education", USA. 224pp.

Timer, G., (2013),"Controls on channel sinuosity changes. A case study of the Tisza River, The Great Hungarian plain". Quaternary Science Reviews 22: 2199-2207.