تاثير سازه حفاظتي آب شكن بر قوس رودخانه با استفاده از مدل رياضي CCHE2D (مطالعه موردي: رودخانه ميناب)

Effect of spur dike as a protective structure on riverbend using a mathematical model CCHE2D (Case Study: Hormozgan Minab River)

رودخانه هايي كه جدارۀ ناپايدار دارند، مشكلات بسيار زيادي را در كوتاه‌مدت و درازمدت به‌وجود مي آورند. تخريب تدريجي جدارۀ رودخانه و در نتيجه تهديد سازه ها و اراضي مجاور رودخانه، ايجاد زمينۀ فرايند رسوب گذاري، كاهش زاويۀ داخلي پيچاب ها و در نهايت به‌ وجود‌آمدن مسيري جديد براي رودخانه از تأثيرات حركت آب در پيچان رودهاي داراي جدارۀ ناپايدار است. در اين تحقيق اثرگذاري آب‌شكن هاي متوالي روي الگوي جريان و رسوب و در نهايت محافظت از كرانه ها در رودخانۀ ميناب با استفاده از مدل دو‌بعدي CCHE2D بررسي شده است. پارامترهايي كه در مرحلۀ واسنجي استفاده شدند، شامل سرعت جريان و عمق آب بود كه اين پارامترها در سه قوس موجود در رودخانه از سد تا پل اول اندازه گيري شده است. پارامترهاي ديگري همچون تغييرات كف بستر، تغييرات تنش برشي و... نيز از نتايج مدل به دست‌ آمده است. در اين مرحله همچنين براي تهيۀ مدل بهينه از شبكه بندي هاي مختلف استفاده شد و شبكۀ 500*50 به‌دليل اينكه به نتايج اندازه گيري هاي صحرايي نزديك تر بود، انتخاب شد. نتايج به‌دست‌آمده از اين تحقيق نشان مي دهد هندسۀ رودخانه با دبي موجود و ميزان رسوب تنظيم مي شود و آب‌شكن در هدايت سرعت و تنش برشي به سمت تالوگ رودخانه تأثيرگذار است، به‌طوري كه وجود سري آب‌شكن سبب 66 درصد كاهش سرعت و نيز سبب انحراف خطوط سرعت حداكثر از كرانه ها و محافظت از ديوارۀ رودخانه مي شود. انحراف آب‌شكن‌ها از كنارۀ رودخانه از سر آب‌شكن‌‌ها شروع مي‌شود. طول آب‌شكن‌ها در اين تحقيق 30 متر بوده است و همچنين از‌بين‌رفتن فرسايش 20 سانتيمتري و جايگزين‌شدن پنج سانتيمتر رسوب گذاري در كنارۀ رودخانه و در نتيجه تثبيت و حفاظت كنارۀ رودخانه مي شود.

Instability of river bank leads to lots of problems in short and long terms. Gradual destruction of river bank, consequently, gives rise to risk for structures and lands along the river coast. It can cause the field of sedimentation, reducing local angle of meanders and finally, making a new path for river. The current study presents a numerical modeling of the effect of successive spur dike on flow and sediment patterns and provides protection for the bank of Minab River using two-dimensional model CCHE2D. The parameters used for calibration include water depth and flow rate, measured in three river banks. At this stage, optimal networking of different models were used, moreover, Network 50*500 was chosen because it was closer to the results of field measurements. The results of this study show that geometry of river flow and sediment regulated and guided the breakwater in the Thalweg river velocity and shear stress influences, so that a spur dike can decrease velocity by 66 percent, leading to deviation of maximum velocity lines from the banks and river bank zone, obviating 20 cm erosion and substituting 5 cm sediment on bank zone and finally it will establish and protect river banks.