معرفی رویکردی نوین به منظور مدل‌سازی هندسی و محاسبه احجام گوره‌های حفاظت سواحل رودخانه‌ها در برابر سیلاب (مطالعه موردی)

نویسندگان

1 دانشجوی دکترای تخصصی، گروه مهندسی آب و سازه های هیدرولیکی، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان،

2 گروه مهندسی آب و سازه های هیدرولیکی، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان

3 گروه مهندسی آب و سازه های هیدرولیکی، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان

4 مهندسی آب و سازه های هیدرولیکی، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران

doi
10.22125/iwe.2023.168170
چکیده

افزایش تجاوز به حریم رودخانه­ها به همراه تغییرات اقلیمی، موجب افزایش رخداد سیلاب­های بزرگ و آسیب­پذیری بیشتر سیلابدشت­ها شده است. گوره­ها، از مهم­ترین و پرکاربردترین سازه­های حفاظت سواحل رودخانه­ها در برابر سیل محسوب می­شوند. در این تحقیق، کوشش شد تا با معرفی یک رویکرد نوین در مدل­سازی هندسی، رابطه­ای ریاضی برای محاسبه احجام گوره­­ها بر اساس سناریوهای مختلف جانمایی در سیلابدشت توسعه داده شود. سناریوهای مطالعاتی شامل گوره­های حفاظت از تعریض سه کیلومتر از راه شریانی چابهار- زاهدان واقع در سیلابدشت رودخانه کارواندر در جنوب شرق ایران است. شبیه­سازی هیدرولیکی در HEC-RAS برای وضعیت موجود و 13 سناریوی مختلف جانمایی گوره­ها با 13 توپوگرافی منحصربه­فرد بر اساس رویکرد نوین مذکور، انجام شده و میزان کاهش پهنه سیلابی و حجم خاکریزی گوره­ها برای هر یک از سناریوها در ArcMap محاسبه شده است. بر اساس نتایج، تغییرات حجم خاکریزی گوره­ها در سناریوهای مختلف، همبستگی خوبی با پهنه سیلابی استحصال شده نداشت. با توجه به وابستگی مستقیم آبشستگی، هندسه و احجام گوره­ها به سرعت جریان، با محاسبه سرعت حداکثر جریان، ضرایب بی­بعد سرعت حداکثر در سناریو­های مختلف، محاسبه و به احجام گوره­ها اعمال شد. به این ترتیب و با به­کارگیری معادلات چندجمله­ای درجه دو در روابط همبستگی، ضریب تعیین (R2) برای سیلاب­های با دوره­های بازگشت 50، 100 و 200 سال، به ترتیب از مقادیر 35/0، 48/0 و 50/0 به مقادیر قابل قبول 88/0، 91/0 و 92/0 افزایش یافت که نشان­دهنده کارآیی بالای رویکرد پیشنهادی و نیز افزایش R2 با افزایش دوره بازگشت سیلاب است. همچنین، دقت محاسباتی روابط رگرسیونی در سناریوهای جانمایی گوره­ها در فواصل میانی از محور راه نسبت به سایر سناریوهای نزدیک­تر یا دورتر، بیشتر است که ناشی از هندسه نامنظم­تر رودخانه در سناریوهای نزدیک­تر و تشدید تغییرات غیرخطی پارامترهای سیلاب در سناریوهای دورتر است.