مدلسازي عددي رفتار سيلاب در محورهاي مواصلاتي احداث شده در مناطق با توپوگرافي هموار

Numerical Modeling of Flood Behavior in Roads Built in Areas with Flat Topography

تعيين محل و ارتفاع مناسب آبروها به عنوان فاكتوري بسيار مهم در طراحي مسير مطرح است. در مناطق كوهستاني با توجه به وجود شيب كافي، تعيين محل و ظرفيت آبگذري آبروها بر اساس مطالعه حوضه آبريز بالادست جاده و با مطالعات تحليلي براي دوره بازگشت­هاي مختلف سيلاب قابل محاسبه و انجام است اين در حالي است كه تعيين محل آبروها و ارتفاع جاده در مناطق با توپوگرافي هموار به سادگي ممكن نيست زيرا اختلاف ارتفاع قابل ملاحظه­اي در دو سمت جاده وجود ندارد. در مواقع سيلابي آب در پشت جاده شروع به افزايش ارتفاع نموده و مساحت زيادي از بالادست جاده را مستغرق مي­كند. در اين مواقع تعيين محل و ارتفاع مناسب براي جاده و ظرفيت آبروها براي جلوگيري از روگذري بسيار مهم است. با توجه به طبيعت جريان در اين مناطق براي تعيين سطح غرقاب شده و ارتفاع آب، مدل­سازي دو بعدي جريان قبل از جاده ضروري است. در اين مقاله به عنوان نمونه بخشي از جاده اصلي لامرد– خنج واقع در جنوب استان فارس و نزديكي شهرستان لامرد مورد بررسي قرار گرفته است. ابتدا با انجام مطالعات هيدرولوژيكي دبي جريان سيلاب با دوره بازگشت­هاي مختلف تعيين و در ادامه جريان پشت جاده به صورت عددي مورد مدلسازي دو بعدي هيدروليكي قرار گرفته است. به اين ترتيب جهت حركت غالب جريان، مناطق مستعد روگذري سيلاب، مساحت آبگرفته پشت جاده و ارتفاع آب بر روي آن تعيين مي­گردد. نتايج مدل تطابق بسيار مناسبي با آثار بجاي مانده از سيلاب­هاي قبلي را نشان داد. اين مطالعات مي­تواند به عنوان راهنماي مناسب براي محورهاي موجود و آتي در مناطق هموار كه در مواجهه با جريانهاي سيلابي قرار دارند، ملاك عمل قرار گيرد.

Locating and height of waterways are critical factors in road designing. In mountainous areas due to the existence of sufficient slope, locating and capacity of culverts can be calculated based on the upstream watershed inflow and analytical studies for various flood return periods. While the waterway Locations and road heights in areas with flat topography are not simply possible because there are no height differences significantly on both sides of the road. In flooded times, water level behind the road begins to rise and submerges a huge area. In this case, calculating the appropriate height for road and waterways capacity to prevent overtopping is very important. Due to the nature of the flow in these areas, two-dimensional flow modeling for determination the flooding surface and water level is essential.In this paper, for case study, part of the main road Lamrd- khonj located in Fars province and near the Lamerd city is studied. Initially the flood discharge with different return period is determined by hydrological studies, then the flow behind the road is simulated with a 2D hydraulic numerical model. According to the obtained results, the dominant flow direction, possible overtopping areas, flooded surface and water level behind the road are determined. The results of model are considerably in good agreement with the traces left by the recent floods. These studies can be applied as a suitable guide for present and future roads in flat areas which are endangered by floods.