HEC

در ایران همه ساله پهنه‌های وسیعی از اراضی مرغوب و حاصلخیز سواحل رودخانه‌ و مسیل ها بر اثر عبور جریان های سیلابی فرسایش یافته و تخریب می‌شوند. بنابراین جهت ساماندهی و مدیریت رودخانه‌‌ها و کنترل فرسایش لازم است که ضمن شناخت و پیش بینی رفتار هیدرولیکی جریان، نواحی مستعد فرسایش کناری شناسایی گردیده و اقدامات لازم جهت کنترل آنها به عمل آید. به همین علت در تحقیق حاضر وضعیت فرسایش کناری رودخانه بابلرود مورد بررسی قرار گرفت که بدین منظور ابتدا مسیری از رودخانه به طول 5/5 کیلومتر انتخاب و پس از تهیه نقشه‌های 1:1000 منطقه با استفاده از الحاقیه HEC-GeoRAS که امکان لینک مدل HEC- RAS و نرم‌افزارArcView را فراهم می‌سازد، 103 مقطع عرضی به مدل معرفی و مقادیر ضریب زبری مانینگ برای هر یک از مقاطع در بستر و سیلابدشت‌های ساحل چپ و راست تعیین شدند. با معرفی مشخصات جریان، مشخصات هندسی و ضریب زبری مانینگ به نرم‌افزار HEC-RAS، مشخصات جریان در دوره‌های بازگشت مختلف محاسبه گردیده و جهت تعیین و شناسایی نقاط مستعد فرسایش و رسوبگذاری، مقادیر حداکثرو حداقل تنش برشی سواحل راست، چپ و کانال اصلی هر مقطع در دوره‌های بازگشت مختلف تعیین و نهایتاً مناطق در معرض خطر فرسایش مشخص گردید که بازدیدها و بررسی‌های میدانی نیز نشانگر صحت محاسبات و نتایج حاصل از تعیین نقاط حساس به فرسایش می‌باشد.

کاربری اراضی یک خصوصیت مهم در فرآیند رواناب می باشد که بر روی نفوذ، فرسایش و تبخیر و تعرق اثر می گذارد. در این مطالعه، تاثیر الگوریتم های طبقه بندی تصاویر ماهواره ای بر نقشه های کاربری اراضی و شماره منحنی رواناب و همچنین دبی سیلاب به کمک GIS وRS بررسی شده است. این تحقیق بر روی حوضه ی آبریز منصورآباد بیرجند و به کمک تصاویر ماهواره لندست 7 (ETM+) انجام گردیده است. نقشه ی کاربری اراضی به کمک الگوریتم های حداکثر احتمال، حداقل فاصله و فاصله ی ماهالانوبیس با استفاده از تصاویر ماهواره ای تعیین شد. سپس نقشه ی پوشش گیاهی به کمک شاخص NDVI و نقشه ی گروه هیدرولوژی خاک با استفاده از نقشه های خاک، زمین شناسی و توپوگرافی تهیه گردید. با تلفیق نقشه های کاربری اراضی، پوشش گیاهی و گروه هیدرولوژی خاک در GIS و به کمک جدول SCS، نقشه شماره منحنی رواناب برای هر یک از الگوریتم ها تعیین شد. همچنین برای ارزیابی صحت شماره ی منحنی به دست آمده از هر یک از الگوریتم ها، دبی حداکثر سیلاب به کمک مدل HEC-HMS محاسبه و با مقدار اندازه گیری شده، مقایسه گردید. نتایج نشان داد که الگوریتم های حداکثر احتمال و فاصله ماهالانوبیس به ترتیب با ضریب کاپای طبقه بندی 7/0و 65/0 و صحت دبی 80% و 72% با نتایج اندازه گیری شده، بهترین روش ها برای طبقه بندی تصاویر ماهواره ای هستند. این تحقیق همچنین مشخص کرد که تغییر الگوریتم طبقه بندی، اثر بسیار زیادی بر روی شماره منحنی و دبی سیلاب می گذارد.

مهمترین پدیده در فرایندهای پوستی زمین جریان آب ها است و رودخانه ها نه تنها در سیمای کلی زمین نقش دارند، بلکه شکل زیستن انسان در کره ی زمین را نیز تعیین می نمایند. تخریب سواحل وتداوم فرسایش کناری هرساله در ایران و سایر نقاط جهان موجب تخریب اراضی مرغوب کشاورزی اطراف رودخانه، تاسیسات ساحلی، پل ها، و امامکن عمومی می گردد. ازسویی اجرای هرگونه عملیات جهت اصلاح مسیر، کنترل فرسایش رودخانه، احداث تاسیسات و سازه های آب و مانند آن باید مبنی بر شناخت صحیح از رفتار رودخانه، ویژگی های مواد بستری و عوامل و مکانیسم های موثر در فرسایش کناری صورت می گیرد. به همین علت وضعیت فرسایش کناری رودخانه چرداول در بازه ی چناره مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور ابتدا مسیری از رودخانه به طول 5/1 کیلومتر انتخاب شده و با انجام عملیات صحرایی برداشت شد. سپس بعد از تهیه TIN منطقه با استفاده از الحاقیه HEC-GeoRAS که امکان لینک مدل HEC-RAS و نرم افزار ArcGIS را فراهم می آورد 50 مقطع عرضی به مدل معرفی شده و مقادیر ضریب مانینگ نیز به مدل معرفی شد. با معرفی مشخصات هندسی رودخانه، مشخصات جریان و ضریب مانینگ به مدل HEC-RAS، مشخصه های جریان به ازای سیل با دوره بازگشت های 5، 25، 50، 100 و 200 تعیین گردیده و جهت تعیین و شناسایی نقاط مستعد فرسایش و رسوبگذاری، مقادیر حداقل و حداکثر تنش برشی و سرعت در نقاط مختلف بازه به ازای سیل با دوره بازگشت های مختلف تعیین شد. نتایج مربوط به حداکثر تنش برشی و سرعت نشان می دهد که تنش برشی و سرعت در تمامی دوره های بازگشت سیل درکانال اصلی بیش از سواحل بوده که این عوامل می تواند ضمن فرسایش بیشتر کانال اصلی رودخانه نسبت به سواحل، افزایش شیب رودخانه، پایین رفتن آب و نهایتا فرسایش کناری شود. همچنین حداقل تنش برشی به ازای سیل با دوره بازگشت های مختلف برابرN⁄m^2 12/7 بوده که در ساحل چپ رخ داده و بنابراین ساحل چپ بازه چناره مستعدترین محل جهت رسوبگذاری است. بازدید های میدانی نیز صحت محاسبات و نتایج حاصله از تحقیق اخیر را نشان می دهد.