برآورد دقت روابط انتقال دبی رسوب با استفاده از مدلHEC-RAS مطالعه موردی: (رودخانه خنداب، ایستگاه جوشیروان)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی استان مرکزی

2 استادیار بخش مهندسی رودخانه پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری ایران

10.22034/jewe.2021.292016.1587

چکیده

مطالعه در زمینه فرسایش و رسوب در رودخانه‌ها به طور معمول دارای پیچیدگی‌های فراوانی بوده و استفاده عملی از نتایج مطالعات مستلزم دقت و توجه زیادی است. با توجه به پیچیدگی مسائل هیدرولیکی و رسوبی در رودخانه‌ها امکان حل معادلات به روش تحلیلی ممکن نیست. معمولاً از روش‌های عددی استفاده می‌شود. در پژوهش حاضر از مـدلHEC-RAS 5.3 ، به‌منظور شبیه-سازی جریان رسوبات رودخانه خنداب استفاده شده است. بدین منظور با استفاده از نقشه توپوگرافی مسیر، DEM و TIN از مسیر رودخانه قره‌چای با مقیاس 1:2000، در بسته الحاقی HecGeoRas در نـرم‌افزار ArcMap، تعداد 200 مقطع در طول 6 کیلومتر رودخانه تهیه شد. پس از تهیه مقاطع عرضی و برداشت فواصـل سواحـل چپ و راسـت کانال اصلی، اطلاعات مربوطه جهت معرفی هندسه رودخانه به مدل (Hec-Ras) معرفی شد. همچنین با استفاده از دبی اندازه‌گیری شده با طول آماری 44 ساله در ایستگاه هیدرومتری خنداب، دبی با دوره بازگشت 25، 50 و 100 ساله محاسبه و برای شبیه‌سازی هیدرولیکی رودخانه مورد استفاده قرار گرفت. پس از کالیبره نمودن مدل برای شرایط هیدرولیکی رودخانه و مدل‌سازی شرایط جریان شبه غیرماندگار، شرایط مرزی و دانه‌بندی مواد بستر رودخانه به مدل معرفی شد. با استفاده از رابطه‌های برآورد انتقال رسوب، ظرفیت انتقال رسوب رودخانه محاسبه شد. نتایج رابطه‌ میر- پیتر و مولر به مقادیر رسوبات مشاهداتی نزدیکتر می‌باشد. همچنین بررسی وضعیت فرسایش و رسوب‌گذاری رودخانه با استفاده از معیارهای هالستروم و شیلدز نشان می‌دهد که قسمتی از مقاطع این رودخانه در وضعیت فرسایشی و قسمتی در حال رسوبگذاری قرار دارد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Estimation of accuracy Sediment discharge transfer relationships using HEC-RAS model. Case study: (Khondab river, Joshirvan station)

نویسندگان [English]

  • amir moradinejad 1
  • sedahmad Hosinei 2
1 Assistant Professor, Soil Conservation and Watershed Management Research Department, Markazi Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, AREEO, Arak, Iran. corresponding author. Postal addresses: [email protected] yahoo.com
2 assistant professor.soill conservation and watershed management
چکیده [English]

Due to the complexity of hydraulic and sedimentary problems in rivers, it is not possible to solve the equations analytically, so numerical methods are used. In the present study, the HEC-RAS 5.0.3 model has been used to simulate the sediment flow of the Khondab River. For this purpose, using the topographic map of the route, DEM and TIN of the Shara River route with a scale of 1: 2000, in the HEC-GeoRAS add-on package in ArcMap software, 200 sections along 6 km of the river were prepared. After preparing the cross sections and taking the distances of the left and right shores of the main canal, the relevant information was introduced to introduce the river geometry to the model (HEC-RAS 5.0.3). the flow with a return period of 25, 50 and 100 years was calculated and used for hydraulic simulation of the river. After calibrating the model for the hydraulic conditions of the river and modeling the quasi-volatile flow conditions, the boundary conditions and grain size of the river bed materials were introduced to the model. Using sediment transfer estimation relationships, river sediment transfer capacity was calculated. The results showed that the Mir-Peter and Müller relationship with 26% error is closer to the observed sediment values than the other relationships. Also, the study of erosion and sedimentation status of the river using Houlshtrom and Shields criteria shows that part of the sections of this river is in erosion status and part is being sedimentation.

کلیدواژه‌ها [English]

  • River Flow
  • Erosion
  • Bed deformation
  • Sharah river
  • HEC-RAS

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 05 شهریور 1400
  • تاریخ دریافت: 03 تیر 1400
  • تاریخ بازنگری: 03 شهریور 1400
  • تاریخ پذیرش: 05 شهریور 1400