تاثير پل و پايه‌هاي پل بر روي پارامترهاي هيدروليكي جريان رودخانه‌ها (مطالعه موردي رودخانه نازلو چاي واقع در استان آذربايجان‌غربي)

Bridge and Bridge Piers Effects on Hydraulics Parameters of the Rivers Flow (Study on Nazloo River in West Azarbaejan)

معمولترين نوع تجاوز به حريم رودخانه، ساخت پل بر روي آن مي‌باشد. منظور از تجاوز به حريم رودخانه اشغال بخشي از فضاي رودخانه و دشت سيلابي آن براي ساخت پل مي‌باشد. غالباً اقتصادي‌تر شدن احداث پل ايجاب مي‌كند كه تجاوز چشمگيري به رودخانه و دشت سيلابي آن صورت گيرد كه اين تجاوز مي‌تواند به صورت خاكريز در دشت سيلابي رودخانه يا درون خود بستر اصلي آن صورت گيرد كه كاهش طول پل را به دنبال داشته، يا به صورت پايه‌هاي پل در بستر اصلي رودخانه ظاهر مي‌گردد. در اين حالت واكنشهاي كوتاه مدت و دراز مدت جنبه‌هاي هيدروليكي‌، زيست محيطي، آبرفتي، ژيومورفولوژيكي و بيولوژيكي آنها در محدوده طرحهاي مهندسي رودخانه قرار مي‌گيرند كه بايستي هر كدام از موارد ذكر شده بطور تخصصي، مورد بحث و تجزيه و تحليل قرار بگيرند.(1)در اين مقاله، از مدل RAS - HEC براي بررسي و تحليل تغييرات رودخانه از نظر هيدروليكي، استفاده شده است. مدل RAS – HEC براي شرايط جريان پايدار و به صورت يك بعدي، خصوصيات جريان را در راستاي عمومي جريان بررسي مي‌كند. اين مدل با بهره‌گيري از اطلاعات صحرايي، نتايج قابل اعتمادي را از متوسط خصوصيات جريان (سرعت، عمق، تنش برشي و ...) ارايه مي‌دهد و كاربرد عمومي در مطالعات رودخانه‌اي دارد (9). اين مقاله سه حالت مختلف پل را مورد بررسي قرار داده است: 1-شرايط طبيعي و موجود در رودخانه 2-حالتي كه تنها پايه‌هاي پل حذف شده است 3-حالتي كه كل پل (پايه‌ها و بدنه پل) حذف شده است. ارزيابي نتايج حاصله نشان مي‌دهد كه در دبيهاي معمولي و پايين، تاثيرات بدنه پل و پايه‌هاي پل كم بوده و مشكل‌ساز نمي‌باشد. به عنوان نمونه در دبي 81/28 متر مكعب بر ثانيه، تغييرات نسبتاً ناچيزي در اكثر پارامترهاي هيدروليكي تا فاصله 100 متري بالادست پل مشاهده شده است. ولي در دبيهاي بيشتر و سيلابي، تاثيرات بدنه پل و پايه‌هاي پل افزايش چشمگيري داشته به طوريكه امكان بروز خطرهاي مختلفي تا فواصل زيادي از پل وجود خواهد داشت. كه به عنوان نمونه براي دبي 180 متر مكعب بر ثانيه، تغييرات پارامترهاي هيدروليكي تا فاصله 400 متري بالادست پل مشاهده شده است و بيشترين شدت تاثيرات در محدوده پل و مقطع بالادست آن اتفاق افتاده است (2).

General Kind of encroachment of river is constructing a bridge on it. Purpose of encroachment of river is occupation part of river and flood plain for constructing bridge. Often being economical of bridge innovation affirmated that most of encroachment take place to river and flood plain, which this encroachment can be in form of embankment in flood plain of river or into the main bed of river which cause decreasing of bridge length or appearant in form of bridge piers in main bed of river. In this state, long term or short term reactions of hydraulics, environmental, alluvium, geomorphological and biological aspects are settled in bound of river engineering projects that each of mentioned cases must be analyzed specializely. In this paper used HEC- RAS model for considering and analysis of river changes in hydraulics aspect. HEC- RAS model simulate the steady flow characteristics only in main direction of flow (1 Dimention). This model have been widely accepted to give satisfactory results for simulation of main characteristics of flow (i. e. depth, velocity, shear stress, …), using field data.This paper considered three different kinds of bridge. 1: natural and exist conditions in river. 2: state which omitted only bridge piers. 3: state which total of bridge (abutment and bridge piers) is omitted. Obtained results showed that in lower descharges, the effect of bridge embankment and bridge piers is low and don’t make problems. For example, in flow rate 28.81 m 83/s, it is seem that insignificant changes in most of hydraulics parameters until 100 meters upstream of the bridge. But in higher and flood descharges, effects of bridge embankment and bridge piers increases, so that, appearance of different dangerous is possible until more distances of bridge. For example, in flow rate 180 m 83/s, changes of hydraulics parameters is seen until 400 meters of upstream of the bridge. Highest of effects intensity is happen in upstream and downstream sections of the bridge (S4 and S5).