بررسی برآورد رسوب و تعیین ظرفیت برداشت شن و ماسه رودخانه با استفاده از مدل ریاضی (مطالعه موردی: رودخانه تالار)

اطلاع از چگونگی فرسایش و توانایی حمل رسوب در آبراهه های مختلف از جمله مواردی است که در هر طرح مهندسی رودخانه و هیدرولوژی باید مورد نظر قرار گیرد. تجزیه و تحلیل و پیش بینی میزان فرسایش و رسوب گذاری در رودخانه ها از مهم ترین مباحث هیدرولیک رسوب و مهندسی رودخانه می-باشد. ازبین روش های مختلف برای بررسی این پدیده استفاده مدل های ریاضی به دلیل قابلیت های نسبی زیاد، سادگی اجرا و هزینه اندک، مناسب و مقرون به صرفه می باشد. رودخانه تالار از بخش های شمالی رشته کوه های البرز سرچشمه می گیرد و ازشاخه های متعددی چون کبیررود، سرخاب، بزلا، چرات، شش رودبار، کسیلیان، تجون و توجی تشکیل شده. طول رودخانه 152 کیلومتر و مساحت حوضه آبریز آن 2900 کیلومترمربع است. بستر رودخانه تا شیرگاه دارای شیب نسبتا تندی در حدود 4 درصد بوده و سپس رودخانه با شیب ملایم حدود 1 درصد به سمت دریا پیش می رود. بیش از نیمی از مشکلات رودخانه تالار مربوط به مسائل و مشکلات ناشی از فرسایش بستر و دیواره ها می باشد. البته باید توجه داشت که در بروز این مشکل علاوه بر آثار فرسایشی جریان آب رودخانه، عوامل دیگری از جمله برداشت مصالح به صورت غیر مجاز نیز موثر بوده است. نظر به این که مدل_های هیدرولیکیgstars2/1 و hec-ras4.0 دارای قابلیت های خوبی برای تحلیل هیدرولیکی جریان و رسوب می باشند، در این پژوهش بر اساس داده های اندازه گیری شده رسوب و دبی جریان در ایستگاه های هیدرومتری موجود، مقاطع مورد نیاز و ... در بازه ای به طول 5/12 کیلومتر رودخانه تالار از ایستگاه هیدرومتری شیرگاه به-سمت پایین دست، با استفاده از این دو مدل شبیه سازی شده و تغییرات فرسایش و رسوب مورد بررسی قرار گرفته، آورد رسوب برای دوره آماری سه ساله تعیین شد و تخمینی برای میزان برداشت مجاز به دست آمد. استفاده از منحنی سنجه برای دوره آماری 18 ساله نشان داد میزان آورد رسوب معلق برای ایستگاه شیرگاه 153212 تن در سال می باشد. نتایج نشان داد در مدل gstars2/1 معادله انتقال رسوب یانگ( 1996) و در مدل hec- ras4.0 معادله انتقال رسوب میرپیترمولر بیشترین تطابق را با واقعیت داشته و می توانند برای پیش بینی روند تغییرات رودخانه مورد استفاده قرار گیرند. همچنین نتایج آنالیز حساسیت نشان داد مدل gstars2/1 به ازای تغییرات منحنی سنجه یه میزان 30±% دارای حساسیت می باشد. همچنین مدل gstars2/1 نسبت به تغییرات ضریب زبری به ازای 10±% و30±% دارای حساسیت می باشد ولی مدل hec- ras4.0 نسبت به افزایش ضریب زبری به میزان 10% و 30% دارای حساسیت نمی باشد ولی به ازای کاهش به میزان 10% و 30% دارای حساسیت می باشد.