مدل سازي روند تغييرات در بستر رودخانه در اثر فرسايش و رسوب با استفاده از مدل HEC-RAS ، (مطالعه موردي:شاخه قلعه شارخ از رودخانه زايندهرود در بالادست سد زاينده رود)

Modeling the changes in the river bed due to erosion and sediment usingHEC-RAS model

مطالعات مهندسي رودخانه به منظور استفاده بهينه و حفاظت اين منابع طبيعي در برآوردن نيازهاي بشري، از اهميت بالايي برخوردار مي باشد. در واقع دليل بسياري از تغييرات مورفولوژيك در بازه هاي بالادست و پايين دست رودخانه ها تغييرات مكاني رسوب در بستر است، كه علت ايجاد مشكلاتي از قبيل تخريب سازه هاي موجود در مسير رودخانه ها و رسوبگرفتگي تاسيساتي از جمله ايستگاه هاي پمپاژ مي باشد. در اين تحقيق با استفاده از مدل يك بعدي HEC-RAS4.1 ميزان رسوبگذاري و فرسايش در بستر و كناره هاي شاخه قلعه شارخ از رودخانه زاينده­رود در بالادست سد زاينده­رود شبيه سازي گرديد. به منظور شبيه سازي جريان، اطلاعاتي همچون آمار رسوب ده ساله و آمار آبدهي بيست ساله از شركت آب منطقه‌اي استان اصفهان تهيه و همچنين جهت استخراج مقاطع عرضي و طولي رودخانه از نقشه‌هاي 1 به 25000 سازمان نقشه برداري كشور استفاده شد.نتايج مدل سازي نشان مي دهد ميزان متوسط دبي رسوب سالانه در بين سال هاي 1369 تا 1390 در منطقه ي مورد مطالعه 76/15 متر مكعب بر روز مي باشد .بررسي فرسايش و رسوب گذاري در حالت متوسط دبي سالانه در سه مقطع انجام گرديد. بحراني ترين آنها يعني مقطع 35 در دو ساحل چپ و راست رودخانه فرسايش تقريباً يكسان و ميزان آن از 20 سانتي متردر سال 1375 به 98 سانتي متر در سال 1390 رسيده است. همچنين در خط مركزي همين مقطع از سال 1369 تا 1375 به ميزان 19 سانتي متر رسوب‌گذاري و از سال 1388 تا 1390 به ميزان 21 سانتي متر فرسايش اتفاق افتاده است. در پنج سال اول تغييرات قابل توجهي رخ نداده و از سال پنجم تا پايان دوره آماري 22 سال به تدريج فرسايش اتفاق افتاده است.

Zayanderoud River being located on the tail water of Gavkhuni very extensive basin, it is prone todeposition of fine sediments, particularly in times of flood. The diversion structures on this river are Zayanderoud Dams. In this research the HEC-RAS model which has the ability to calculate the hydraulicparameters, is used to study of Ghalesharokh station located in the upstream of Zayanderoud dam. In this regard afterthe calibration model, the Erosion and Sedimentation process of the river during various conditions of utilization of the Zayanderoud and Zayanderoud dams was studied. The results show due to backwater by Zayanderoud dam andgiving the opportunity to the settling of suspended sediments, the rate of sedimentation between Ghalesharokh station and Zayanderoud dam in situation of full utilization of Ghalesharokh station has become twice greater thansituation which the gates are completely open. In situation of full utilization from Ghalesharokh station, theaccumulated sediment in the interval between the Ghalesharokh station and Zayanderoud dam is about 45% of thewhole accumulated sediment and the accumulated sediments weight in this interval is about 20% of thewhole accumulated sediment in situation which the gates are completely open.