فرسایش و رسوبگذاری

امروزه تحلیل و شبیه سازی طغیان و انتقال رسوب با مدل های مهندسی رودخانه کاربرد فراوانی در هیدرولیک جریان دارند. هدف از این تحقیق، شبیه سازی تأثیر تغییر شکل هندسی مقاطع عرضی -رودخانه آبشینه همدان بر فرآیندهای جریان و انتقال رسوب با استفاده از نرم افزار SMADA و شبیه-سازی هیدرولیکی رودخانه با مدل HEC-RAS می باشد. بررسی ها نشان می دهد که تغییرات عرضی رودخانه آبشینه به تغییرات مکانی الگوی کنش (فرسایش و رسوب گذاری) نسبت داده می شود که به دلیل تکرار و فراوانی وقوع سیلاب های منفرد و بزرگ می باشد. همچنین به دلیل فرآیند فرسایش، افزایش سرعت آب و شیب زیاد، مقاطع عرضی بالا دستV شکل بوده و مقاطع میانی به دلیل فرآیند فرسایش و رسوبگذاری به شکلU و در انتهای مسیر به دلیل وجود سد اکباتان و باز شدگی بستر فرآیند انباشت رخ می دهد. نتایج حاصل از مدل HEC-RAS نشان می دهد که مقدار ظرفیت انتقال رسوب با رواناب و سرعت جریان رابطه مستقیم داشته و میزان رسوب از مقدار دبی و بارش تأثیر می-پذیرد و بیانگر این است که در مقطع عرضی از دوازده کیلومتری پایین دست تا مقطع عرضی موجود در نزدیکی سد، میزان جریان رسوب نمی تواند از بستر رودخانه و کناره ها طغیان کند لذا خطری برای مناطق حاشیه رودخانه در پی نخواهد داشت. اما در مقطع عرضی هشت کیلومتری پایین دست حوضه میزان دبی عبوری و رسوب از ظرفیت این مقطع بالا بوده و برای جلوگیری از انباشته شدن رسوبات و بالا آمدن بستر و طغیان رودخانه در این بازه، باید مدیریت لازم و ساماندهی مهندسی رودخانه انجام گیرد.

تغییرات مجرای رودخانه، فرسایش کناره ای و رسوب گذاری کناره ای، فرآیندهای طبیعی رودخانه های آبرفتی هستند که باعث تخریب زمین های کشاورزی اطراف و خسارت به تأسیسات انسانی اطراف رودخانه می شود. در پژوهش حاضر از مدل CAESAR جهت ارزیابی تغییرات رودخانه کلیبرچای به منظور اندازه گیری میزان تغییرات 3 کیلومتر از مجرای اصلی رودخانه استفاده شده است. CAESAR یک مدل اتومای سلولی از تکامل سیستم رودخانه است. برای مدلسازی، داده های ورودی مانند توپوگرافی( DEM )، دبی روزانه سال 1391 و اندازه رسوبات تهیه و سپس تغییرات مجرا شبیه سازی شد. تغییرات کانال در قبل و بعد از شبیه سازی با ترسیم نیمرخ های هر کدام از مقاطع و بررسی نقاط حساس به فرسایش و رسوبگذاری شناسایی شدند. 6 مقطع از بازه مورد مطالعه انتخاب شدند. با مقایسه ای که بین نیمرخ های عرضی صورت گرفت، تغییرات در هندسه کانال قابل مشاهده بود. تغییرات در عرض کانال و شکل کانال در همه مقاطع دیده شد و تنها عمق متوسط کانال در مقاطع 1 و 2 و 6 و 4 تغییر پیدا کردند. و مقاطع 1 و 2 و 3 که در قسمت اولیه کانال اصلی قرار داشتند، تحت تاثیر فرسایش قرار گرفتند. و بعد از طی کردن مسافتی، حالت رسوبگذاری در مقاطع 4 و 5 و 6 مشاهده شد.