ارزيابي عملكرد هيدرولوژيكي سدهاي اصلاحي در كنترل سيل حوزه آبخيز رودخانه كن

The assessment of hydrologic performance of check dams on flood ‎control in Kan River basin

سدهاي اصلاحي، سدهاي كوچك با سازه‌هاي ساده و نسبتا كم هزينه هستند كه به‌دليل عدم نياز به مصالح و تكنولوژي خاص، جهت كنترل رسوب و مهار سيل كاربرد فراواني دارند. در اين پژوهش اثر استفاده از سد اصلاحي در كاهش دبي اوج و افزايش زمان رسيدن به دبي اوج در حوزه آبخيز كن در شمال غرب شهر تهران بررسي شد. در اين پژوهش از دو روش هيدرولوژيكي و هيدروليكي-هيدرولوژيكي با استفاده از نرم‌افزار HMS-HEC مدل‌سازي حوزه آبخيز كن انجام شد. با استفاده از مدل‌سازي هيدرولوژيكي، اثر ساخت سدهاي اصلاحي در مشخصات سيل در سه سناريوي تغيير شيب اوليه رودخانه بررسي شد. نتايج نشان دادند كه ساخت سد اصلاحي در كاهش دبي در سناريوي اول تغيير شيب (كاهش شيب تا نصف شيب اوليه) بين صفر تا 0.9 درصد، سناريوي دوم (كاهش شيب به 0.1 شيب اوليه) بين 0.4 تا 3.5 درصد و سناريوي سوم (كاهش شيب به 0.01 شيب اوليه) بين 3.9 تا 10.6 درصد موثر بوده و در افزايش زمان رسيدن به اوج، 10 تا 50 دقيقه تاخير ايجاد خواهد كرد. در مدل‌سازي هيدروليكي-هيدرولوژيكي، تاثير ساخت سد اصلاحي با در نظر گرفتن سد اصلاحي با مخزن خالي از رسوبات براي بارش با دوره بازگشت هاي مختلف بررسي شد. نتايج نشان داد كه با افزايش دوره بازگشت بارندگي، تاثير ساخت سد اصلاحي در كاهش مشخصات سيل كاهش مي­يابد. براي مثال با ساخت 100 سد اصلاحي براي بارش با دوره بازگشت دو و 20 سال، درصد كاهش دبي اوج از 22.8 به 1.2 كاهش مي­ يابد. به‌طور كلي ساخت سدهاي اصلاحي به تنهايي تاثير قابل توجهي در كاهش مشخصات سيل ندارد و بايد اين گزينه در كنار ساير روش­ هاي سازه‌اي و غيرسازه‌اي مهار سيل به‌كار رود.

A check dam is a small dam with a simple and low cost structure and because of its ‎specific material and simple building technology, it has a wide range of applications in ‎flood control projects. In this research, the effects of check dams on reducing the flood ‎peak and increasing the time of flood flow to reach to peak were investigated for Kan ‎basin in north-west of Tehran. The hydraulic and hydrologic situation of the Kan basin ‎was modeled using HEC-HMS software. Using hydrologic modeling the effect of ‎building check dams on flood characteristics was studied in three scenarios of river slope ‎change. The results showed that check dams reduced the flood peak to reduce between 0 ‎and 0.9% in the first scenario (0.5 of the natural slope) and from 0.4% to 3.5% and 3.9% ‎to 10.6% in the second (0.1 of the natural slope) and third (0.01 of the natural slope) ‎scenarios, respectively. The time to peak also increased from 10 to 50 minutes. In ‎hydraulic-hydrologic modeling, the effect of constructing check dams with no sediment in ‎their reservoir was investigated for rainfalls of different return periods. The results ‎revealed that with increase in rainfall return period, the effect of check dams on reducing ‎flood characteristics will decrease. For instance, in the case of 100 check dams, the ‎percentage reduction in peak outflow will decrease from 22.8 to 1.2 % for rainfalls of 2 ‎and 20 years return period, respectively. In general, construction of check dams has no ‎considerable influence on reducing constructive effects of floods. In other words, check ‎dams should be used together with other structural and non-structural flood control ‎methods.‎