ارزيابي عملكرد سدهاي انحرافي سيستان و زهك بر رودخانه سيستان به كمك مدل هيدروليكي HEC-RAS

Evaluating the performance of Sistan and Zahak diversion dams in Sistan River using HEC-RAS hydraulic model

زمينه و هدف: رودخانه­ ها به‌عنوان شريان­هاي اصلي حيات بشري محسوب مي‌شود، از اين­رو مهار نمودن و بهره ­برداري صحيح از اين منابع سطحي مستلزم شناخت صحيح رفتار آن‌ها و سرمايه‌گذاري در زمينه ساماندهي رودخانه ­ها مي­باشد. با استفاده از بررسي و ارزيابي پروژه ­هاي انجام پذيرفته در اين زمينه مي‌توان جنبه­ هاي مثبت و منفي اجراي اين طرح‌ها را بررسي نموده و از نتايج حاصله به ‌منظور رفع نواقص طرح­ها، بهبود كارايي آن‌ها و ثمربخشي بيشتر طرح‌هاي آتي استفاده نمود. روش بررسي: رودخانه سيستان به‌عنوان مهم‌ترين رودخانه مرزي ايران و افغانستان مي­باشد كه حيات سيستان به آن وابسته است. طول اين رودخانه در خاك ايران به حدود 70 كيلومتر مي­رسيد. در اين تحقيق به بررسي عملكرد سازه­ هاي سد انحرافي سيستان و زهك و سازه­ هاي جانبي در مسير اين رودخانه به كمك مدل هيدروليكي HEC-RAS پرداخته‌شده است. يافته‌ها: وجود اين سازه‌ها در مسير رودخانه باعث افزايش حداكثر توان عبوري سيلاب رودخانه سيستان در حالت عدم وجود اين سازه‌ها از 500 مترمكعب بر ثانيه به 810 مترمكعب بر ثانيه شده است. هم­چنين با توجه به اهميت برآورد ميزان ضريب زبري مانينگ[1] با دقت بالا براي انجام محاسبات هيدروليكي در طراحي­ هاي مهندسي رودخانه، ميزان ضريب زبري بستر اصلي رودخانه سيستان 02/0 و براي سيلاب دشت­ها 035/0 برآورد گرديد. از ديگر يافته هاي اين تحقيق مي‌توان به رابطه دبي-دوره بازگشت به‌صورت اشاره كرد. بحث و نتيجه‌گيري: وجود سازه سدهاي انحرافي در مسير رودخانه‌هاي غيرقابل پيش‌بيني چون رودخانه سيستان توان عبوري جريان را مي‌توانند در بعضي موارد نزديك به دو برابر افزايش دهند، در اين تحقيق تأثير افزايش 310 مترمكعبي بر توان عبوري رودخانه سيستان مشاهده گرديد كه يكي از دلايل تأثير به نسبت كم(انتظار ما بيش از اين بوده است) شيب ناچيز دشت سيستان و پخش شدن آب در بستر سيلابي و پس­زدگي آب در مسير جريان رودخانه سيستان مي­باشد.

Background and Objective: Rivers are the main arteries of human life, thus control and proper exploitation of these surface resources require a proper understanding of their behavior and investment in the river improvement. By reviewing and evaluating the projects carried out in this area, their positive and negative aspects can be checked and the obtained results can be used to overcome the projects shortcomings, improve their efficiency and make the future projects more fruitful. Method: Sistan River is the major border river between Iran and Afghanistan and Sistan life depends on it. The length of this river in Iran is about 70 Km. This study attempts to evaluate the performance of Sistan and Zahak diversion dam structures and the structures alongside the river using HEC-RAS hydraulic model. Findings: The results show that these structures increase the maximum Sistan flood power transmission in the absence of these structures from 500 m3/s to 810 m3/s. Considering the importance of estimating Manning roughness coefficient with high precision for hydraulic calculation in the river engineering projects, the main river bed roughness coefficient for the main river and the flood plains of Sistan were estimated as 0.02 and 0.035, respectively. It was also found that Discharge-Return period relation can be expressed as   360.6 16.56 Q Ln T  . Existence of diversion dam structures on the unpredictable rivers such as Sistan River may double the flood power transmission in some cases. Discussion and Conclusion: In this study, the effect of 310 m3 per power transmission increse through Sistan River was observed. The reasons for the relatively low impact (the xpectation was more) are slight slope of Sistan plain, and water expansion on flood plain and back water in the direction of Sistan River flow