بخشی از مقاله
چکیده
با توجه به اینکه ارزیابی پهنه سیلابگیر و مسیل رودخانه ها مبناي اصلی برنامه هاي مدیریتی پیشگیري از وقوع خطرات ناشی از سیلاب و استفاده بهینه از این پدیده خدادادي در علوم مربوط به مهندسی رودخانه می باشد بررسی این موضوع در رودخانه ها یی که احتمال وقوع سیلاب در آنها وجود دارد داراي اهمیت بالایی می باشد که از آن جمله می توان به رودخانه فریزي در استان خراسان اشاره داشت. مدل ریاضی که در این خصوص استفاده شده است نرم افزار HEC-RAS می باشد.
این مدل از مدلهاي معتبر براي محاسبات هیدرولیکی آبراهه هاي طبیعی می باشد که با شبیه سازي یک بعدي رودخانه ها، امکان محاسبات جریانهاي پایدار و ناپایدار را فراهم می کند در این مقاله نقشه محدوده مورد مطاله در ابتدا در محیط GIS وارد شده و سپس براي مدل معرفی گردید و با استفاده از نقشه هاي ژئورفرنس موجود ، 48 مقطع عرضی برداشت و وارد نرم افزار گردید.
در ادامه کار دیگر اطلاعات مورد نیاز از قبیل ضریب زبري، فواصل ساحل چپ و راست و ... به نرم افزار داده شد و برنامه HEC – RAS اجرا گردید. مسلمأ یکسري خطا ها در زمان اجرا دیده شد که با رفع آنها توانستیم خروجی هاي خوبی را داشته باشیم. و نتایج حاصل نشان داد که در 11 مقطع عرضی از کل محدوده مورد مطالعه فرسایش وجود دارد که در این خصوص یکسري راهکارهاي کاربردي به منظور کنترل و کاهش فرسایش پیشنهاد شد و با توجه به نتایج حاصل مشخص شد که افزایش ارتفاع سیل تاثیر چندانی بر گسترش پهنه سیل ندارد و همچنین فاکتور زبري نیز تاثیر محسوسی در افزایش ارتفاع جریان نشان می دهد.
-1مقدمه
نقش آب در طبیعت به عنوان یک عنصر اصلی و حیاتی بر هیچ کس پوشیده نیست امروزه بعلت توسعه شهرها و مکانیزه شدن آنها میزان آلودگی ها افزایش و دسترسی به منابع آبی سالم که به عنوان یک هدف مهم در مدیریت منابع آب تلقی می گردد که می تواند در سر لوحه امور زیر بنایی قرار گیرد.
امروزه با توجه به اینکه در زمینه سد سازي و مهار رواناب اقدامات خوبی انجام شده ولی در بعضی از مناطق و رودخانه ها هنوز پدیده سیلاب مشاهده میگردد. که می تواند سبب بروز مشکلاتی در خصوص فرسایش و سپس رسوب گذاري شود در این مقاله ضمن بررسی موضوع پدیده سیلاب و تشخیص پهنه سیلابگیر با استفاده از نرم افزار HEC – RAS سعی گردید با مدل کردن محدوده اي از رودخانه فریز به بررسی موضوع پرداخته و یکسري راهکارهاي کاربردي در خصوص اصلاح مسیر رودخانه ارائه گردد.
-2سابقه تحقیق
زینی وند - 1379 - ، مطالعه موردي: رودخانه سیلاخور واقع در استان لرستان[1] ، جلالی راد - 1381 - مطالعه موردي حوزه شهري دارآباد [2] و صفري - - 1380، مطالعه موردي رودخانه نکا واقع در استان مازندران [3] ، با استفاده از مدل HEC – RAS اقدام به پهنه بندي خطر سیلاب نموند و ایشان در نتایج بیان کردند که این مدل توانمندي بالایی در محاسبه پروفیل سطح آب و پهنه هاي سیلاب دارد.
وهابی - 1376 - با بکارگیري تکنیکهاي سنجش از دور، سیستم اطلاعات جغرافیایی و نرم افزارهاي HEC – 1 و MIKE 11 به کمک مقاطع عرضی رودخانه در حوضه آبریز طالقان اقدام به پهنه بندي سیل نمود.
James و همکاران - 1980 - اقدام به پهنه بندي سیلاب در ایالات بوتاي امریکا نمودند و اظهار داشتکه به علت تغیرات در مناطق سیل گیر از سیلی به سیل دیگر باید توجه نمود که در مناطق پهنه بندي شده، میزان خطرات به مقدار واقعی نشان داده شوند.
مهندسین مشاور سازه پردازان در رابطه با طرح تعیین بستر و حریم رودخانه کرخه و شاخه هاي آن اقدام به تعیین حد بستر و حریم در سر شاخه ها و شاخه هایی از از رودخانه کرج در بازه هایی به طول 220 کیلومتر نمودند.
-3مواد و روشها
-1-3موقعیت طرح
حوضه آبریز رودخانه فریزي در دامنه شمالی رشته کوه بینالود و در 50 کیلومتري شمال غربی مشهد واقع است طول جغرافیایی آن 58 درجه و 48 دقیقه تا 59 درجه و 5 دقیقه و عرض جغرافیایی آن 36 درجه و 20 دقیقه تا 36 درجه و 32 دقیقه می باشد. زهکش اصلی حوضه، رودخانه فریزي است که از بخشهاي جنوبی حوضه یعنی ارتفاعات بینالود سرجشمه گرفته و در جهت شمال جریان دارد.
رودخانه فریزي با طول 451 کیلومتر، از دو سر شاخه به نامهاي پایه و فریزي تشکیل شده که از پیوستن به یکدیگر جریان اصلی فریزي را به وجود می آورد. محیط حوضه 75 کیلومتر و مساحت آن 273 کیلومتر مربع می باشد.حداقل و حداکثر ارتفاع حوضه به ترتیب 1425 و 3092 متر و متوسط ارتفاع آن 2163 متر است. شیب حوضه 11/43 در صد و شیب آبراهه ي اصلی 3/48 در صد برآورد می شود. طول بلندترین آبراهه تا نقطه خروج 25 کیلومتر و زمان تمرکز حوضه 4/82 ساعت می باشد. منطقه مورد مطالعه از نظر زمین شناسی، بخشی از زون بینالود محسوب می شود که سن سنگهاي بیرون زده آن تمامأ مربوط به دوران دوم زمین شناسی - دوره ژواراستیک - است
از نظر لیتولوژي، سازندهاي فیلیت مشهد، کشف رود، چمن بید، مزدوران و رسوبات دوره چهارم در آن به چشم می خورد.. عمده ترین رسوبات موجود در منطقه، شیل و سیلیت خاکستري تیره است که 213 کیلومتر مربع از حوضه را به خود اختصاص داده است. و روي آن لایه هاي مارنی – رسی حاوي زغال سنگ و آهکهاي نخودي روشن همراه با دولومیت قرار دارد.
-2-3منابع آب
محاسبات مربوط به رواناب در منطقه مورد مطالعه با استفاده از آمار ثبت شده ي ایستگاه موشنگ انجام شده است بر اساس بررسی بعمل آمده متوسط دبی سالانه ي رودخانه فریزي، 2/14 مترمکعب بر ثانیه می باشد.
جدول-1 دبی، روناب
همچنین بیشترین وکم دبی به ترتیب در ماههاي فروردین و با 6/84 متر مکعب بر ثانیه و شهریور 0/45 متر مکعب بر ثانیه می باشد که در واقع ماههاي پر باران و کم باران می باشد.
به منظور گویا شدن روبط بین نزولات جوي و دبی حوضه، رابطه همبستگی بین این دو پارامتر برقرار و مدل زیر حاصل شد:
همانطور که مشاهده می شود ضریب همبستگی 0.67 و ضریب اطمینان % 43.8 خیلی بالا نیست علت آنرا می توان در نزولات جوي جامد - برف - جستجو کرد که در فصل زمستان باریده و تاثیر خود را در فصل گرم سال بر رواناب گذاشته است.
