بررسی تاثیر پل ها بر منحنی های دبی- اشل آبراهه ها با استفاده از mike11 (رودخانه خشک شیراز)

رودخانه ها همواره یکی از منابع مهم در تأمین نیاز و توسعه جامعه بشری بوده اند. زندگی در کنار رودخانه ها و بهره برداری از آن ها با مخاطرات و مشکلاتی مانند سیل، طغیان و جابه جایی مسیر همراه است، از طرفی انجام صحیح هرگونه ساخت و ساز نیازمند مطالعه هیدرولیک رودخانه و اطلاع از نرخ جریان و رقوم سطح آب در قسمت های مختلف رودخانه در زمان وقوع سیلاب است. از سوی دیگر وجود هر مانع طبیعی یا مصنوعی باعث ایجاد تغییر در شاخصه های جریان رودخانه در بالادست و پایین دست مانع می گردد. یکی از پرکاربردترین سازه هایی که به ویژه در مناطق شهری بر روی رودخانه ها احداث می گردد پل ها هستند که همانند هر سازه دیگر با تغییر در هندسه آبراهه باعث تغییر در شاخصه های جریان رودخانه از جمله منحنی های دبی- اشل، پروفیل سطح آب، سرعت جریان، تنش برشی کف آبراهه و . . . می شود و لزوم بررسی هر چه دقیق تر این مساله را اثبات می نماید. در این پژوهش سعی شده است تاثیر احداث پل ها در تغییر پارامترهای هیدرولیکی رودخانه با تاکید بر منحنی های دبی- اشل بررسی و تفسیر شود. در این راستا تعداد 28 پل واقع بر رودخانه خشک شیراز برای بررسی انتخاب شدند. رودخانه خشک شیراز (واقع در استان فارس) از رودخانه-های فصلی است که در اکثر مواقع سال خشک و بی آب است اما همواره وقوع برخی واقعه های بارندگی منجر به سیلابی شدن و طغیان این رودخانه در نواحی مختلف می گردد و مشکلات فراوانی را برای ساکنین این شهر به همراه دارد. جهت انجام این پژوهش، رودخانه خشک در مدل ریاضی mike11 یک بار با در نظر گرفتن پل ها و یک بار بدون در نظر گرفتن آن ها مدل شد و نتایج خروجی با هم مقایسه شدند. نتایج حاصله حاکی از این بود که احداث پل به علت کاهش سطح مقطع عبوری جریان، باعث ایجاد برگشت آب و افزایش تراز سطح آب در بالادست پل می گردد که خود این افزایش تراز سطح آب باعث افزایش شیب و به تبع آن اندازه منحنی های دبی- اشل، کاهش سرعت جریان عبوری و همچنین تنش برشی کف آبراهه به میزان قابل توجهی می شود. مقدار افزایش تراز سطح آب و همچنین طول منحنی برگشت آب به عوامل متعددی از جمله میزان تنگ شدگی در مقطع پل، شیب و زبری آبراهه دارد؛ به طوری که افزایش میزان تنگ شدگی، کاهش شیب و یا افزایش زبری آبراهه باعث افزایش میزان فراآب، طول منحنی برگشت آب و همچنین شیب منحنی دبی- اشل در بالادست پل می گردد.