بخشی از پاورپوینت
اسلاید 2 :
مهندسی رودخانه
اسلاید 3 :
فهرست
نرم افزارهای تخصصی
مهندسی رودخانه
مورفولوژي رودخانه ها
تقسيم بندي رودخانه ها
1- از نظر سن زمين شناسي
2- از نظر آزادي تنظيم بستر
3- از نظر شكل ظاهري
4- تقسيم بندي رودخانه ها از نظر هيدروليكي
5- تقسيم بندي رودخانه ها از نظر پايداري
انواع تغييرات رودخانه اي
1- جابجائي و پيشروي به سمت پايين دست
2- پيشروي به سمت پايين دست همراه با ميانبري در رودخانه
3- تغييرات نامنظم جانبي
4- تغيير پروفيل طولي بستر
5- تغيير در مسير رودخانه
6- تغيير در فرم يا پلان رودخانه
دبی
مسائل مطرح در مهندسی رودخانه
مدلسازی و معادلات
اسلاید 4 :
مهندسی رودخانه
مهندسی رودخانه شامل تمام مراحل برنامه ریزی، طراحی، و اجرا و بهره برداری از عملیات مختلفی است که به منظور بهبود وضعیت رودخانه در جهت استفاده بهتر از آن اعمال می گردد.
اسلاید 5 :
با عمران یک منطقه، تاسیساتی نظیر شبکه آبیاری و زهکشی، سیستم های تولید و انتقال نیرو، راهها، مناطق مسکونی، کارخانه ها و.. احداث خواهد شد این تاسیسات بعلت نیاز مبرم آنها به آب غالباً در مجاورت رودخانه ها ساخته شده و لذا همواره در معرض پیشروی ساحل رودخانه و خطر تخریب قرار دارند. محافظت از این سرمایه ها با صرفه هزینه های اقتصادی متناسب، به توسعه دانش و تکنولوژی مهندسی رودخانه منجر گردیده است.
اسلاید 6 :
در کشورهای توسعه یافته مطالعات در این زمینه سابقه ای بیش از شصت سال نداشته و کلاً این قسمت از مطالعات مهندسی آب در دنیا جدیدتر و ناشناخته تر از سایر قسمتها می باشد. مهندسی رودخانه در ایران نیز سابقه چندانی ندارد و بغیر از راه حلهای موضعی و بعضاً موقتی، مطالعات سیستماتیک و اساسی کمتر انجام شده است.
اسلاید 7 :
مورفولوژي رودخانه علم شناخت سيستم رودخانه از نظر شكل و فرم كلي، ابعاد و ويژگي هاي هندسه- هيدروليكي، جهت و نيمرخ طولي بستر و نيز روند و مكانيزم تغييرات آن مي باشد.
بررسي مورفولوژي براي درك شرايط فعلي و پتانسيل تغييرات احتمالي رودخانه در آينده ضرورت دارد و شايد تنها از اين طريق است كه مي توان رفتار طبيعي رودخانه رانسبت به تغييرات طبيعي و يا اقدامات ناشي از اجراي طرحهاي مختلف مهندسي رودخانه پيش بيني نمود.
لين براساس تجربيات خود و ديگران، عوامل مؤثر در تغييرات مورفولوژي رودخانه را بده جريان، بار رسوبي، شيب طولي، وضعيت و شرايط زمين شناسي بستر ( كانال آبراهه )، مقاومت جداره ديوار و كف بستر در مقابل جريان، پوشش گياهي و عوامل انساني مانند اقدامات و سازه هاي دست ساخت مي داند.
مورفولوژي رودخانه ها:
اسلاید 8 :
رودخانه ها را مي توان از ديدگاههاي مختلف تقسيم بندي نمود كه مهمترين آنها بشرح زير است:
1- از نظر سن زمين شناسي
2- از نظر آزادي تنظيم بستر
3- از نظر شكل ظاهري
4- تقسيم بندي رودخانه ها از نظر هيدروليكي
5- تقسيم بندي رودخانه ها از نظر پايداري
تقسيم بندي رودخانه ها:
اسلاید 9 :
ديويس (1899) رودخانه را از نظر زمين شناسي و برحسب سن و تكامل آنها به سه گروه تقسيم نموده است كه عبارتند از جوان، بالغ و پير. بطور كلي يك رودخانه در امتداد مسير خود، ويژگيهاي جوان تا پير را نشان ميدهد.
رودخانه جوان در منطقه كوهستاني با شيب زياد و در جهتي نامنظم جريان دارد و معمولاً داراي مقطع V شكل و در حالت كف كني است. رودخانه بالغ در دره هاي عريض با شيب كمتر جاري بوده و تخريب ديواره ها جانشين فرسايش كف شده و داراي بستر نسبتاً پايدار مي باشد.
رودخانه پير در دشت سيلابي عريض و با شيب بسيار كم و داراي الگوئي كاملاً بصورت مارپيچ مي باشد اين رودخانه ها معمولاً در مرز بستر اصلي ( مقطع اصلي ) و بستر سيلابي داراي پشته هاي طبيعي (Natural Levee)بوده و محدوده بيروني آن بعضاً بصورت ماندابي در مي آيد.
1- طبقه بندي آبراهه ها از نظر سن زمين شناسي:
اسلاید 10 :
بسياري از رودخانه ها در فرآيند شكل گيري و انتخاب شرايط هندسي و هيدروليكي آزاد نيستند و تحت عواملي نظير زمين شناسي، تكتونيك و توپوگرافي محدود مي باشند. شوم ( 1917 و 1984 ) رودخانه ها را برحسب آزادي تنظيم بستر به دو گروه اصلي تقسيم مي كنند.
الف- رودخانه هايي كه توسط سنگ بستر كنترل مي شوند به رودخانه هاي با بستر سنگي كنترل شده مرسوماند. اين رودخانه ها از نظر شيب، راستا، شكل و ابعاد محدود هستند.
ب- رودخانه هاي آبرفتي كه در بستري از نوع مواد آبرفتي حوزه آبخيز خود در جريان بوده و در تعادل طبيعي با متغير هاي مستقل مؤثر بر مورفولوژي رودخانه مي باشند.
طبقه بندي آبراهه ها از نظر آزادي تنظيم بستر:
اسلاید 11 :
رودخانه ها از نظر شكل ظاهري به سه گروه اصلي تقسيم مي شوند:
1) مستقيم 2) پيچانرود 3) شرياني
ولمن و لئوپولد (1975)براي تفكيك انواع رودخانه ها از دو عامل ضريب مارپيچي يا ضريب سينوسي و فاكتور نسبت عرض به عمق (B/C) استفاده نمود.
ضريب سينوسي عبارت از نسبت طول محور رودخانه به طول دره آن در فاصله دو نقطه
طبقه بندي آبراهه ها از نظر شكل ظاهري:
اسلاید 12 :
رودخانه مستقيم در شرايط مقطع پر راستاي نسبتاً مستقيمي با ضريب خميدگي در حدود كمتر از 5/1 دارد. تركيب جريان اوليه در جهت پايين دست و جريان ثانويه در جهت عرضي مقطع، سبب مي شود كه خطوط جريان را شرايط كم آبي مارپيچي نمايد.
به همين دليل توپوگرافي پروفيل طولي بستر نيز فرم پستي و بلندي مي گيرد. راستاي مستقيم حالت پايداري براي رودخانه نبوده و بجز در بازه هاي كوتاه بندرت در طبيعت ديده مي شود.
1- رودخانه مستقيم:
اسلاید 13 :
رودخانه مارپيچي، پيچانرودي يا پيچانرود در شكل ظاهري تركيبي از سري قوس هاي متوالي است كه توسط مسيرهاي مستقيم و كوتاه به هم متصل مي شوند.
اين رودخانه ها داراي شيب كم بوده و همچنين در سيلاب دشت گسترش مي يابند. و معمولاً در نزديكي مصب رودخانه با ضريب مارپيچي بيش از 1/5 حضور دارد. يك مقطع اصلي براي جريانهاي متناوب و يك بستر سيلابي عريض در آنها قابل تشخيص است .
بواسطه شيبب كم، پتانسيل حمل رسوبات آنها كم بوده و بار رسوبي عموماً متشكل از مواد ريزدانه (رس و لاي) است. از اينرو روند تغييرات در آنها تدريجي و مشخص تر بوده و رودخانه داراي حالت نسبتاً پايدار است. در محل پيچ مقطع اين رودخانه ها نسبتاً مثلثي شكل بوده و ديواره خارجي عميق است. در حد فاصل پيچ ها، مقطع مستطيلي شكل با عمق كمتر و عرض بيشتر مي باشد. بارهاي رسوبي به صورت بار نقطه اي در قسمت ديواره داخلي پيچ و نيز بصورت بارهاي متناوب در طرفين ديواره ها و بارهاي مياني در ميانه مقطع و در قسمت مستقيم آن ته نشين مي شوند.
2- رودخانه هاي مارپيچي يا پيچان رودها
اسلاید 17 :
اين رودخانه ها در مناطق كوهستاني و نيمه كوهستاني با شيب نسبتاً زياد، عمق كم و عرض زيادحضور دارند. پتانسيل حمل رسوبات رودخانه بالا بوده و براي اتلاف انرژي مازاد، جريان در آن تمايل به گستردگي دارد. از اين رو ته نشست مواد رسوبي كف به ميزان قابل ملاحظه اي صورت مي گيرد. جنس آبرفت ديواره ها عموماً درشت دانه و غير چسبنده، ناپايدار و فرسايش پذير است.
حضور و گسترش بارها و جزاير رسوبي سبب ناپايداري رودخانه گرديده و مسير جريان را بصورت چند رشته اي و در مجاري متعدد كم عمق و به شكل ناپيوسته و متقاطع در مي آورد.
راستاي كلي رودخانه در مقطع سيلابي آن نسبتاً مستقيم و در مواقع سيلابي عموماً بصورت تك رشته اي در مي آيد. گرچه در بعضي شرايط گسترش بارها و تثبيت پوشش گياهي در انها باعث ايجاد جزاير مقاومي مي گردد كه حتي در مواقع سيلابي نيز جريان آب به چند رشته تقسيم گرديده، و سبب انحراف و هدايت خطوط جريان به سمت كنارها سرانجام و تخريب ديواره ها و تعريض رودخانه خواهد شد.
3- رودخانه شرياني يا بره بره
