بخشی از مقاله
چکیده:
رودخانه کهنوج با حوضه آبریزی بالغ بر 561 کیلومتر مربع در فاصله 350 کیلومتری مرکز استان کرمان واقع گردیده است، مسیر نابسامان درون شهری رودخانه مذکور با توجه به گسترش سکونتگاه های اطراف آن، تجاوز به حریم رودخانه و نیز وجود سازه هایی در طول مسیر سالیان متمادی است که در اثر سیلابهای فصلی خساراتی فراوان به منازل، باغات و زمینهای کشاورزی اطراف آن وارد می آورد.
ساختار سازه موسوم به "پل سمیه" در مقطع مورد مطالعه جریان، همچنین علاوه بر آن انباشته شدن رسوبات و پوشش گیاهی در بستر، کاهش عرض مقطع و وضعیت مورفولوژی رودخانه، از جمله عوامل موثر بازدارنده در مقابل جریان های سیلابی و سریز شدن جریان از روی پل و بروز خسارات متعدد می باشند. از این رو اصلاح و ساماندهی این محدوده رودخانه به منظور حداقل رساندن مشکلات و خسارات متعدد وارده از اهمیت زیادی برخوردار است.
برای بررسی وضعیت جریان و تاثیر پل سمیه، رفتار آن توسط مدل HEC-RAS شبیه سازی و بر اساس نتایج حاصل از آن نسبت به ارائه طرح ساماندهی و کنترل سیلاب رودخانه کهنوج در محدوده مورد مطالعه اقدام گردید. به منظور ارزیابی عملکرد، مشخصات سازه و اصلاحات پیشنهادی در مدل HEC-RAS وارد و با اجرای مجدد مدل، تاثیر آن در بهبود شرایط مورد بررسی قرار گرفت و مشاهده گردید مقطع پل در وضعیت جدید، توانایی عبور جریان با دبی دوره بازگشت مد نظر را داشته و هیچ مقداری از جریان از روی پل سرریز نمی گردد.
واژه های کلیدی : رودخانه کهنوج، ساماندهی رودخانه، کنترل سیلاب، مدل HEC-RAS،
مقدمه:
در بین بلایای طبیعی، سیل، زلزله و خشکسالی به لحاظ خسارات مالی و جانی ناشی از وقوع آنها، از اهمیت ویژهای برخوردار میباشند. به استناد آمار و اطلاعات موجود خسارات ناشی از سیل در پارهای از نقاط دنیا به ویژه در آسیا و اقیانوسیه، بیشترین میزان را در بین خسارات حاصل از بلایای طبیعی به خود اختصاص میدهد. با وجود اینکه تاکنون بررسی مقایسهای درخصوص خسارات ناشی از این سه رخداد طبیعی در کشور ما منتشر نشده است
. لیکن چنین به نظر میرسد که گذشته از اهمیت خسارات ناشی از زلزله، خسارات مالی و جانی سیل به لحاظ تناوب زیاد وقوع از یک و گسترش وسیع در مرتبهای بالا قرار میگیرد. شدت سیلخیزی در نقاط مختلف کشور یا به عبارت دیگر در حوضه های آبریز مختلف، با توجه به شرایط اقلیمی، توپوگرافیک و دیگر عوامل مانند پوشش گیاهی از نقطهای به نقطه دیگر متفاوت میباشد.
بررسیهای موجود بر اساس آمارهای هیدرولوژیک و رخدادهای سیل نشان میدهد که مناطق جنوب شرق و جنوب غرب از سیل خیزترین نقاط کشور میباشند - وزارت نیرو، . - 1385 از این رو کنترل و مهار سیلاب تا حد ممکن به عنوان یک هدف اساسی به منظور کاهش یا حذف خسارات جانی، اقتصادی و زیست محیطی ضروری و اجتناب ناپذیر به نظر میرسد.
واضح است وجود ابزاری جهت شبیه سازی و پیش بینی رفتار هیدرولیکی و پدیده های رودخانه در مقابل سیلاب های احتمالی جهت کاهش خسارت وارده به مزارع، شهرها و یا تأسیسات در حال ساخت در اطراف رودخانه ها، همواره دغدغه ی مهندسین بوده و از اهمیت ویژه ای برخوردار است به همین دلیل شرکتهای مهندسین مشاوربا خریداری نرم افزارهای گرانقیمت به تحلیل جریان و بحث ساماندهی رودخانه می پردازند - سمیعی ×و ×محمودیان ×شوشتری، - 1385؟
مطالعات در رودخانه به طور معمول دارای پیچیدگیهای فراوانی است و استفاده عملی از نتایج مطالعات مستلزم دقت و توجه زیادی می باشد، از این رو لازم است قبل از اقدام به طراحی و اجرای پروژه های مهندسی رودخانه از چگونگی عملکرد آنها اطمینان حاصل شود. برای این منظور از مدلهای فیزیکی و ریاضی به عنوان ابزارهای مفید برای حل مسائل مرتبط در رودخانه ها بهره گرفته میشود، فرسایش موضعی در اطراف سازه های رودخانه ای مانند پلها و آ بشکنها، تغییرات ریخت شناسی، فرسایش و رسوبگذاری در خم رودخانه ها و انتقال رسوب در رودخانه از جمله مسائلی هستند که با استفاده از مدلهای فیزیکی و ریاضی قابل بررسی می باشند - سازمان مدیریت و برنامه ریزی کشور، . - 1386
ازجمله نرم افزارهای کاربردی در ساماندهی رودخانه ها میتوان به مدلهایMIKE-11, ISIS, SMS, HEC -6, HEC-2و HEC-RAS اشاره کرد.
از پیشینه اینگونه مطالعات ساماندهی میتوان رودخانه ×Varواقع ×در جنوب شرقی فرانسه توسط مدلهای ISIS, HEC-RASو - MIKE-11 کانگ ، 1 - 2010 ، رودخانه Bostanli در کانادا با استفاده از مدل HEC-RAS - کایا و دانشفراز ، 2 - 2005، رودخانه خبر بافت با استفاده از مدل HEC-RAS - طیاری و همکاران، - 1390، مسیل دیرعلیچای سلماس با استفاده از مدل - HEC-RAS دانشفراز و همکاران، - 1387، رودخانه×شور×جیرفت با استفاده از مدل HEC-RAS - طیاری و همکاران، - 1383، را نام برد. در این تحقیق شبیه سازی جریان توسط مدل HEC-RAS به صورت یک بعدی و ماندگار در مقطع مورد نظر رودخانه کهنوج انجام پذیرفته است.
حوزه مورد مطالعه بین 27 درجه و 50 دقیقه و 14 ثانیه تا 27 درجه و 56 دقیقه و 25 ثانیه طول شرقی و 57 درجه 30 دقیقه 33 ثانیه تا 57 درجه و 44 درجه و 51 ثانیه عرض شمالی قرار دارد. خروجی این حوزه رودخانه کهنوج میباشد که از داخل شهر کهنوج عبور میکند. در داخل محدوده شهر بر روی این رودخانه دو پل احداث گردیده که اولین پل در مسیر رودخانه پل سمیه میباشد، در مقطع مورد مطالعه جریان، علاوه بر ساختار سازه این پل، کاهش عرض مقطع و وضعیت مورفولوژی رودخانه، عوامل موثر بازدارنده در مقابل جریان های سیلابی و سریز شدن جریان از روی پل و بروز خسارات متعدد می باشند.
از این رو برای بررسی وضعیت جریان در رودخانه، رفتار آن توسط مدل HEC-RAS شبیه سازی شد و بر اساس نتایج حاصل از آن نسبت به ارائه طرح ساماندهی و کنترل سیلاب رودخانه کهنوج در محدوده مورد نظر اقدام گردید. در شکل - 1 - موقعیت شهرستان کهنوج در استان کرمان و در شکل - 2 - موقعیت محدوده مورد مطالعه در شهرستان کهنوج قابل مشاهده میباشد.
مواد و روشها:
مشخصات حوزه :
شهر کهنوج در فاصله 350 کیلومتری مرکز استان کرمان قرار دارد. منطقه مورد مطالعه که حوزه آبریز رودخانه کهنوج را شامل میشود با مساحت 561 کیلومتر مربع و محیط 95346/51 متر جزء حوزه آبریز جازموریان غربی محسوب میگردد. در تحقیقی که پیشتر و جداگانه توسط نگارندگان - یوسفی و ایران منش، - 1391 انجام پذیرفته اقلیم منطقه به سه روش آمبرژه3، دومارتن4 و کوپن5 تحلیل و به صورت خشک و بیابانی معرفی گردیده است.
مشخصات فیزیوگرافی حوزه مورد مطالعه و آبراه اصلی با استفاده از نقشه های 1 : 250000 ایران شناسائی شده و در محیط نرم افزار GIS محاسبه گردیده است .
