مطالعه آزمایشگاهی و عددی تاثیر اصلاح مسیر در پیچان رودها (مطالعه موردی: رودخانه شلمان رود)

پیچانرود ها در ادام? فرآیند تکاملی پیچان رود ساحل کوژ با رسوبگذاری ممتد توسعه یافته و دو انحناء موج سینوسی شکل پیچان?رود آنقدر به یکدیگر نزدیک می شوند که در یک سیلاب، دیوار? دو انحناء از بین رفته و پس از ایجاد میان بر طبیعی، بخش هلالی شکلی از رودخانه از آن جدا می گردد که به آن دریاچه شاخه گاوی یا ox-bow lake گفته می شود. 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، بنابراین پیش بینی رفتار رودخانه در اثر ایجاد میان بر بسیار ضروری بنظر می رسد. در پژوهش حاضر، اثرات اصلاح مسیر بازه ای از رودخانه شلمان رود در محدوده روستای دریاکنار بطول 7735 متر، بصورت عددی و آزمایشگاهی مورد مطالعه قرار گرفت. برای این منظور ابتدا با استفاده از نقشه های مقاطع عرضی موجود از این رودخانه و سپس تدقیق میدانی آن در بازه مورد مطالعه و تهیه نمونه هایی از مصالح بستر و دیواره آن، اثرات گزینه های مختلف اصلاح مسیر در آن مورد بررسی قرار گرفت. به منظور ارزیابی آزمایشگاهی، میکرومدلی از بازه مورد مطالعه از رودخانه ساخته شد و گزینه های ساماندهی مورد مطالعه در مدل شبیه سازی بصورت فیزیکی بررسی شد. برای شبیه سازی عددی نیز از نرم افزار hec-ras استفاده گردید و در نهایت مناسب ترین مسیر اصلاح مسیر از نتایج شبیه سازی آزمایشگاهی و عددی انتخاب گردید. گزینه های اصلاح مسیر به ترتیب عبارتند از: گزینه شماره یک که در اثر احداث آن طول بازه مورد مطالعه از 7735 به 4695 کاهش می یابد، گزینه شماره دو اصلاح مسیر باعث 4686 متر کاهش طول رودخانه می شود، در گزینه اصلاح مسیر شماره سه، طول رودخانه 2974 متر کاهش می یابد و در نهایت گزینه چهار اصلاح مسیر که با ایجاد آن طول رودخانه 1187 متر کم می شود. جهت بررسی اثرات اصلاح مسیر رودخانه، پارامترهای تغییرات تراز بستر رودخانه قبل و بعد از اصلاح مسیر در مقاطع عرضی از نتایج شبیه سازی با استفاده از مدل فیزیکی وعددی، مورد استفاده قرار گرفته و روند تغییرات آنها برای دبی متوسط ماهیانه 10 و 20 مترمکعب بر ثانیه و در دوره های زمانی یک ساله مورد بررسی قرارگرفت. مقایسه های صورت گرفته نشان داد که در اثر اصلاح مسیر شماره یک مقدار تغییرات بستر در قوس های شماره 1، 2 و 3 بیشترین مقدار را داشته است. تجزیه و تحلیل انجام شده در مورد اصلاح مسیر شماره دو حاکی از آن است که بیشترین افزایش تغییرات در قوس های شماره 1، 7 و 8 رخ می دهد. بررسی نتایج حاصل از تغییرات در اثر ایجاد اصلاح مسیر شماره سه بیانگر آن است که بیشترین افزایش تغییرات در قوس شماره 6، 7 و 8 رخ می دهد. ارزیابی های بعمل آمده از ایجاد اصلاح مسیر شماره چهار نشان داد که بیشترین تغییرات در قوس شماره 2، 5، 6و 7 رخ می دهد. با توجه به نتایج حاصله می توان گفت که بیشترین تغییرات در پیکره رودخانه ناشی از گزینه های اصلاح مسیر شماره دو و سه می باشد. همچنین مناسب ترین گزینه ها برای اصلاح مسیر، میان برهای شماره یک و چهار می باشند. ارزیابی های صورت گرفته بر روی تغییرات تراز بستر در بازه مورد مطالعه نشان داد که میکرو مدل به خوبی قادر به پیش بینی رفتار رودخانه می باشد اما در خصوص مدل عددی hec-rasتوانایی مناسبی در پیش بینی تغییرات بستر رودخانه مئاندری در اثر اصلاح مسیر، ندارد.