بخشی از مقاله
چکیده:
با توجه به اهمیت رودخانه خبر بافت - استان کرمان - برای تامین آب، در این تحقیق با استفاده از نرم افزار HEC - RAS به بررسی وضعیت فرساش و رسوب گذاری رودخانه مذکور پرداخته شده است . بدین منظور مدل HEC-RAS با استفاده از دبی 25ساله اجرا و ظرفیت انتقال رسوب با معادله ی یانگ محاسبه گردید . همچنین در این پژوهش تغییرات تراز بستر رودخانه مشخص شد.با توجه به حداکثر عمق مجاز برداشت مصالح، طول و محل برداشت مصالح رودخانه ای برای کارگاه شن و ماسه قابل تشخیص است.
کلمات کلیدی: برداشت شن و ماسه، رسوب گذاری، رودخانه خبر، فرسایش، مدل HEC- RAS 4.1
مقدمه:
رودخانه به عنوان سیستمی پویا، به طور پیوسته مکان و خصوصیات خود را بر حسب زمان، عوامل طبیعی و در بعضی مواقع در اثر دخالت های بیشتر تغییر می دهد. شناخت وضعیت جریان و رسوب و تحلیل پارامترهای هیدرولیکی جریان و رسوب در شرایط مختلف، در نهایت مبنای بررسی رفتار رودخانه ها و تصمیم گیری در خصوص اقدامات مهندسی و تاثیرگذار بر آن هاست. - کانفیلد و همکاران، - 2005رودخانهها تحت تاثیر فرسایش و رسوبگذاری دستخوش تغییرات گوناگونی می شود که از آن جمله می توان به تغییر مسیر، جابجایی عرضی و طولی، وقوع میانبرها، تغییر نوع رودخانه، تغییر تراز بستر،تغییر دانه بندی و دگرگونی ویژگی های مسیر اشاره نمود . - گارسیا، - 2004
عوامل تاثیرگذار در پدیده فرسایش و رسوب گذاری متنوع می باشند که می توان به وقوع سیلاب و تکرار آنها، تغییر رژیم هیدرولیکی، تغییر رژیم رسوبی، تغییر کاربری اراضی، تغییر در ویژگی های حوضه آبریز، دخل و تصرف در حریم طبیعی رودخانه و ساخت سازه های کنترل برای بهره برداری از منابع رودخانه اشاره کرد . - امامقلی زاده و همکاران، . - 1389برداشت بی رویه و غیر فنی مصالح ساختمانی از رودخانه ها که نوعی دخل و تصرف درآن به شمار می آید، با توجه به حجم، میزان و روش برداشت، زمان و مکان برداشت آنها اثرات منفی فراوانی درزمینه هیدرولیکی،مورفولوژی، زیست محیطی و اقتصادی به دنبال دارد . برداشت شن و ماسه علاوه بر آثار سوئی که بر پل ها و ابنیه های احداثی بر رودخانه خواهد گذاشت، تعلیق مواد رسوبی بستر را به دنبال دارد که بر روی آبزیانی رودخانه اثرات منفی شدیدی ایجاد خواهد نمود. - صالحی نیشابوری، - 1381
مطالعات در زمینه فرسایش و رسوب در رودخانه ها به طور معمول دارای پیچیدگی فراوانی است، اساساً اطلاعات به کار رفته در مدل ها دارای عدم قطعیت بوده و استفاده عملی از نتایج مطالعات، مستلزم دقت وتوجه زیادی می باشد. به منظور بررسی وضعیت فرسایش و رس وب گذاری رودخانه ها مدل ریاضی متعدد از جمله : HEC-RAS, HEC-6،GSTAR, MIKE11, SSIM و ... توسعه یافته است زیرا مدل های عددی در مقایسه با مدل های فیزیکی بسیار سریع و ارزان تمام می شود. و بر خلاف مدل های فیزیکی امکان به کارگیری آن ها برای پروژه های مختلف وجود دا رد.
- شفاعی بجستان، - 1384در این تحقیق، از بین مدل های ریاضی متداول، از مدل ریاضی HEC- RAS 4.1 به لحاظ کارایی بالا و دسترسی آسان و رایگان جهت بررسی وضعیت فرسایش و رسوب گذاری رودخانه خبر استفاده شده است .
با توجه به موارد اشاره شده و اهمیت موضوع تاکنون تحقیقات متعددی با استفاده از نسخه های مختلف این مدل به منظور مطالعات فرسایش و رسوب رودخانه ها و مخازن سدها انجام پذیرفته است که از آن جمله مطالعات معماری و حبیب نژاد روشن - 1385 - به این نتیجه رسیدند که برداشت بی رویه شن و ماسه از رودخانه پیامدهای منفی بر مورفولوژی رودخانه دارد که مهمترین آنها فرسایش و گودافتادگی بستر، ناپایداری و ریزش کناره ها و تغییر راستای رودخانه می باشد. روزخش و همکاران - 1385 - در مطالعهای که بر روی رودخانه کن انجام دادند متوجه شدند، برداشت بی رویه شن و ماسه از بستر رودخانه، باعث ریزش سواحل،ایجاد به هم ریختگی در رسوبات بستر، تغییر سطح مقطع جریان، تخریب زون های حاشیه ای، از بین رفتن پوشش گیاهی، تغییر تراوائی، موضعی گردیده است.حسینی - 1389 - با استفاده از مدل HEC- RAS آورد رسوبی رودخانه خررود و ابهررود و نحوه توزیع آن در طول مسیر رودخانه را مورد بررسی قرار داد و بر اساس منحنی رسوب گذاری در طول رودخانه، مناسب ترین مناطق برای برداشت رسوبات در طول مسیر رودخانه شناسایی شد .
وی با تحلیل آماری نشان داد که این مدل حدود 63% قضاوت های مهندسی اولیه انجام شده برای برداشت رسوبات را پوشش می دهد.کانفیلد و همکاران - 2005 - طی تحقیقاتی به بررسی رسوب در رودخانه فصلی سروکرانده پرداختند . آنها با استفاده از نرم افزار HEC- RAS به مدل سا زی آبشستگی و تجمع رسوب در این رودخانه پرداختند.گیبسون و همکاران - 2006 - قابلیت مدل HEC- RAS را برای محاسبات انتقال رسوب رودخانه مورد بررسی ق رار دادند. - به نقل از امام قلی زاده و همکاران، - 1389شای و همکاران - 2012 - با بررسی فرایند فرسایش و انتقال رسوب ومکانیسم آن بر روی شیب های - 250, 150, 200, 100 - در چین به این نتیجه رسیدند که میزان فرسایش و انتقال رسوب به خصوص ذرات بزرگتر از 0/152 میلی متر در م ناطق شیب دار بستگی به قدرت جریان و دبی داشته و حمل رسوب با افزایش شیب رابطهی مستقیم دارد.
موادوروشها:
-1منطقه مورد مطالعه
رودخانه خبر بافت به طول تقریبی 16000 KM در روستای خبر در جنوب غربی استان کرمان واقع شده است و حد فاصل محدوده جغرافیایی با طول 42185 تا 437157 و عرض 3189257 تا 3187714 در سیستم UTM می باشد. این رودخانه از نوع دائمی می باشد و نام آن از روستای خبر که در مسیر این رودخانه قرار دارد، گرفته شده و آب پایه ی جاری در این رودخانه که عمدتا از چشمه مشهور سرچشمه می گیرد، در مسیر حرکت به دلیل وجود چشمه سارهایی افزایش می یابد و برای آبیاری باغات گردو و انواع درختان استفاده می شود.
-2مدل HEC-RAS
