برآورد دقت روابط انتقال دبي رسوب رودخانه خنداب، ايستگاه جوشيروان با استفاده از مدلHEC-RAS

Accuracy Estimation of Sediment Discharge Transfer Relationships of Khondab River, Joshirvan Station using HEC-RAS Model

با توجه به پيچيدگي مسائل هيدروليكي و رسوبي در رودخانه­ ها امكان حل معادلات به روش تحليلي ممكن نيست، لذا از روش­هاي عددي استفاده مي­شود. در پژوهش حاضر از مـدلHEC-RAS 5.0.3 ، به ­منظور شبيه ­سازي جريان رسوبات رودخانه خنداب استفاده شد. بدين منظور با استفاده از نقشه توپوگرافي مسير، DEM و TIN از مسير رودخانه شراء با مقياس 1:2000، در بسته الحاقي HEC-GeoRAS در نـرم­ افزار ArcMap، تعداد 200 مقطع در طول km 5 رودخانه تهيه شد. اطلاعات مربوطه جهت معرفي هندسه رودخانه به مدل معرفي شد. دبي با دوره بازگشت 25، 50 و yr 100 محاسبه و براي شبيه­ سازي هيدروليكي رودخانه مورد استفاده قرار گرفت. شرايط جريان شبه غيرماندگار، شرايط مرزي و دانه ­بندي مواد بستر رودخانه به مدل معرفي شد. با استفاده از رابطه ­هاي برآورد انتقال رسوب، ظرفيت انتقال رسوب رودخانه محاسبه شد. نتايج نشان داد، رابطه‌ مير- پيتر و مولر با 26% خطا نسبت به روابط ديگر به مقادير رسوبات مشاهداتي نزديك­تر مي­باشد. همچنين، بررسي وضعيت فرسايش و رسوب‌گذاري رودخانه با استفاده از معيارهاي هولشتروم و شيلدز نشان مي­دهد كه قسمتي از مقاطع اين رودخانه در وضعيت فرسايشي و قسمتي در حال رسوب‌گذاري قرار دارد.

Due to the complexity of hydraulic and sedimentary problems in rivers, it is not possible to solve the equations analytically, so numerical methods are used. In the present study, the HEC-RAS 5.0.3 model was used to simulate the sediment flow of the Khondab River. For this purpose, using the topographic map of the route, DEM and TIN of the River route with a scale of 1: 2000, in the HEC-GeoRAS extension package in ArcMap software, 200 sections along 5 km of the river were prepared. Relevant information was inserted to introduce the river geometry to the model. The flow rate was calculated with 25-, 50- and 100-year return periods and was used for river hydraulic simulation. Quasi-volatile flow conditions, boundary conditions and granulation of riverbed materials were introduced to the model. Using sediment transport estimation relationships, river sediment transport capacity was calculated. The results showed that the Mir-Peter and Müller relationship with 26% error is closer to the observed sediment values ​​than the other relationships. Moreover, the study of erosion and sedimentation status of the river using Hjulstrom and Shields criteria showed that a part of the sections of this river is in erosion status and another part is being sedimenting.