مدل سازی عددی تاثیر اصلاح مسیر در رودخانه های پیچانرودی (مطالعه موردی: رودخانه شلمان رود)

رودخانه های پیچانرودی همواره در حال تغییر شکل پلان در جهت های طولی وعرضی می باشند. یکی از پدیده های متداول در این رودخانه های ایجاد میان بر می باشد که در اثر آن بخشی از مسیر رودخانه از آن جدا شده و در اثر آن مشخصات هندسی و هیدرولیکی بازه های بالادست و پایین دست دستخوش تغییرات می گردد. با توجه به اینکه، امروزه با توسعه اراضی حاشیه رودخانه ها، هرگونه تغییر مسیر رودخانه و نیز تخریب سواحل باعث بروز خسارات مالی و تبعات اجتماعی متعددی خواهد شد. همچنین هرگونه تغییر بر پیکره رودخانه بدون پیش بینی تاثیر آن نه تنها باعث خسارت می شود، بلکه ممکن است میزان موفقیت طرح های اجرا شده را تحت تاثیر قرار داده و یا منجر به وخیم تر شدن وضعیت رودخانه گردد، پیش بینی رفتار رودخانه در اثر ایجاد میان بر بسیار ضروری بنظر می رسد. جهت رسیدن به اهداف موردنظر در موارد مذکور از روش های مختلفی نظیر استفاده از مدلهای عددی، مدلهای فیزیکی - هیدرولیکی، اندازه گیری های صحرایی و قضاوت های مهندسی استفاده می شود. یکی از مدلهایی که در سالهای اخیر جهت شبیه سازی ساختار رفتار جریان و رسوب در رودخانه ها بکار گرفته شده است، مدل عددی cche2d بوده که توسط مرکز بین المللی هیدرولیک محاسباتی و مهندسی دانشگاه می سی سی پی توسعه یافته است. در این تحقیق از مدل هیدرولیکی cche2d و توانایی آن در تحلیل جریان یکنواخت و غیر یکنواخت و نیز قابلیت شبیه سازی انتقال رسوب برای بررسی اثرات اصلاح مسیر در بازه پیچان رودی از رودخانه شلمانرود بطول 7735 متر در استان گیلان استفاده شده است. با توجه به اینکه بازه مورد مطالعه از نظر شاخص های ریخت شناسی در دسته پیچان رودهای بیش از حد توسعه یافته طبقه بندی شده و از سوی دیگر وقوع پدیده میان بر در آینده محتمل می باشد، لذا گزینه های مختلف اصلاح مسیر در این بازه انتخاب و اثرات ایجاد آن بر پیکر رودخانه بصورت عددی شبیه سازی گردید. گزینه های اصلاح مسیر به ترتیب عبارتند از: گزینه شماره یک در اثر احداث آن طول بازه مورد مطالعه از 7735 به 4695 کاهش می یابد . گزینه شماره دو اصلاح مسیر باعث 4686 متر کاهش از طول رودخانه می شود. در گزینه اصلاح مسیر شماره سه، طول رودخانه 2974 متر کاهش می یابد و در نهایت گزینه چهار اصلاح مسیر طول رودخانه 1187 متر کم می شود. جهت بررسی اثرات اصلاح مسیر رودخانه، پارامترهای تغییرات تراز بستر رودخانه قبل و بعد از اصلاح مسیر و تنش برشی کل در مقطع عرضی از نتایج شبیه سازی با استفاده از مدل cche2d مورد استفاده قرار گرفته و روند تغییرات آنها برای دبی متوسط ماهیانه 10 مترمکعب بر ثانیه و در دوره های زمانی یک سال مورد بررسی قرارگرفت. مقایسه های صورت گرفته نشان داد که در اثر اصلاح مسیر شماره یک مقدار تنش برشی در قوس های شماره 3، 5 و 6 بیشترین میزان افزایش را داشته است. تجزیه و تحلیل انجام شده در مورد تغییرات حاصل از اصلاح مسیر شماره دو حاکی از آن است که بیشترین افزایش تنش در قوس های شماره 2، 3 و 7 رخ می دهد. بررسی نتایج حاصل از تغییرات تنش برشی در اثر ایجاد اصلاح مسیر شماره سه بیانگر آن است که بیشترین افزایش تنش در قوس شماره 1، 2 ، 5و 8 رخ می دهد. ارزیابی های بعمل آمده از تغییرات تنش برشی ناشی از ایجاد اصلاح مسیر شماره چهار نشان داد که بیشترین افزایش تنش در قوس شماره 1و 3 رخ می دهد. با توجه به نتایج حاصله می توان اینگونه جمع بندی نمود که بیشترین تغییرات در پیکره رودخانه ناشی از گزینه اصلاح مسیر شماره دو می باشد. همچنین مناسب ترین گزینه برای اصلاح مسیر، میان بر شماره چهار می باشد.