آدرس ایمیل خود را وارد نمایید
ثبت
پیام خود را بنویسید
1- دانش آموختهی کارشناسی ارشد مهندسی عمران، واحد ارس، دانشگاه آزاد اسلامی، جلفا، ایران.
2- استادیار گروه مهندسی عمران-مهندسی آب و سازه های هیدرولیکی، واحد ارس، دانشگاه آزاد اسلامی، جلفا،ایران.
3- استادیار گروه مهندسی عمران-ژئوتکنیک، واحد ارس، دانشگاه آزاد اسلامی، جلفا،ایران.
2- استادیار گروه مهندسی عمران-مهندسی آب و سازه های هیدرولیکی، واحد ارس، دانشگاه آزاد اسلامی، جلفا،ایران.
3- استادیار گروه مهندسی عمران-ژئوتکنیک، واحد ارس، دانشگاه آزاد اسلامی، جلفا،ایران.
چکیده: (23 مشاهده)
رسوبگذاری در پاییندست سدها یکی از مهمترین عوامل مؤثر بر تغییرات مورفولوژیکی رودخانه و کاهش ظرفیت مفید مخازن محسوب میشود. در این پژوهش، رفتار هیدرودینامیکی جریان و الگوی انتقال رسوب در پاییندست سد ارس با استفاده از مدل عددی دوبعدی میانگینعمقی CCHE2D مورد بررسی قرار گرفت. مدل شامل زیرمدلهای هیدرودینامیک، انتقال رسوب و تغییرات مورفولوژیکی بستر بوده و با استفاده از دادههای هیدرولوژیکی، توپوگرافی بستر و مشخصات رسوب منطقه کالیبره شده است، بهمنظور ارزیابی حساسیت سنجی مدل، اثر پارامترهایی نظیر ضریب زبری مانینگ، مدل آشفتگی، اندازه ذرات رسوب، شرایط مرزی و نوع رابطه ظرفیت انتقال رسوب بررسی گردید. بطورکلی نتایج نشان داد که نواحی دارای سرعت و تنش برشی بالا مستعد فرسایش موضعی بوده، در حالیکه مناطق دارای جریانات گردابی و سرعت پایین، بیشترین میزان رسوبگذاری را تجربه میکنند. همچنین افزایش دبی جریان موجب افزایش نرخ انتقال رسوب و تغییر الگوی توزیع تنش برشی در کانال شد. تحلیل حساسیت نشان داد که مدل نسبت به شرایط مرزی، ضریب زبری و روابط ظرفیت انتقال رسوب حساسیت بالایی دارد، اما تأثیر مدل آشفتگی بر نتایج انتقال رسوب محدود است. نتایج شبیهسازی همچنین نشان داد که استفاده از آبشکنها میتواند میزان رسوب انتقالیافته به نواحی بحرانی را تا حدود 30 درصد کاهش دهد. یافتههای این پژوهش بیانگر قابلیت مناسب مدلهای دوبعدی میانگینعمقی در تحلیل فرآیندهای هیدرودینامیکی و مورفودینامیکی پاییندست سدها بوده و میتواند در مدیریت رسوب و طراحی سازههای کنترل فرسایش در رودخانه ارس مورد استفاده قرار گیرد.
واژههای کلیدی: سد ارس، انتقال رسوب، مدل CCHE2D، مدل دوبعدی میانگینعمقی، آبشکن، مورفودینامیک رودخانه
متن کامل [PDF 1551 kb]
(5 دریافت)
نکات برجسته
- مدل CCHE2D قابلیت مناسبی در شبیهسازی هیدرودینامیک و انتقال رسوب در پاییندست سد ارس نشان داد.
- نواحی با سرعت و تنش برشی بالا مستعد فرسایش و نواحی کمسرعت و بازچرخشی مستعد رسوبگذاری هستند.
- انتقال رسوب بیشترین حساسیت را به زبری مانینگ، شرایط مرزی پاییندست و روابط ظرفیت انتقال رسوب نشان داد.
- افزایش دبی موجب افزایش انتقال رسوب و تغییر در توزیع مکانی تنش برشی بستر شد.
- استفاده از آبشکنها میزان انتقال رسوب را تا حدود ۳۴ درصد کاهش داد و کارایی آنها را در مدیریت رسوب نشان داد.
فایل صوتی چکیده مقاله [MP3 2908 KB] (2 دریافت)
فهرست منابع
1. Salim, S., Pattiaratchi, C., Tinoco, R., Coco, G., Hetzel, Y., Wijeratne, S. and Jayaratne, R., (2017), The influence of turbulent bursting on sediment resuspension under unidirectional currents, Earth Surface Dynamics, Vol. 5, No. 3, p. 399-415. [DOI:10.5194/esurf-5-399-2017]
2. Gharib Reza, M.R. and Masoumi, H.R., (2012), Morphology of the Zohreh River and its changes in the coastal plain of Hendijan, Proceedings of the 7th International Seminar on River Engineering, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran. (In Persian).
3. Shafaei Bajestani, M. and Nazari, S., (1998), The effect of the diversion angle of an intake on sediment entry into lateral intakes at 90-degree river bends, Scientific Journal of Agriculture, Shahid Chamran University of Ahvaz, Vol. 22, No. 1. (In Persian).
4. Monadizadeh, M., (2013), Experimental investigation of flow hydraulics at the threshold of Dehkhoda intake using a micro-model, M.Sc. Thesis, Shushtar Branch, Islamic Azad University, Shushtar, Iran. (In Persian).
5. Feng, Y., Wang, C., Wang, P., Qin, D. and Li, Y., (2022), Influence of grain discharge rate on the normal force of arch, The European Physical Journal E, Vol. 45, No. 9, Article 80. [DOI:10.1140/epje/s10189-022-00234-x] [PMID]
6. Hafez, A., Liu, Q., Finkbeiner, T., Alouhali, R.A., Moellendick, T.E. and Santamarina, J.C., (2021), The effect of particle shape on discharge and clogging, Scientific Reports, Vol. 11, No. 1, Article 3309. [DOI:10.1038/s41598-021-82744-w] [PMID] [PMCID]
7. Hartley, A.J., Chong, G., Houston, J. and Mather, A.E., (2005), 150 million years of climatic stability: Evidence from the Atacama Desert, northern Chile, Journal of the Geological Society, Vol. 162, No. 3, p. 421-424. [DOI:10.1144/0016-764904-071]
8. Schleiss, A.J., (2018), The challenge of restoring dynamics by river engineering: Where to find the truth about river flow-in the computer, in the lab or in the field?, Proceedings of the 9th International Conference on Fluvial Hydraulics (River Flow 2018), Lyon, France. [DOI:10.1051/e3sconf/20184001002]
9. Anim, D.O., Fletcher, T.D., Pasternack, G.B., Vietz, G.J., Duncan, H.P. and Burns, M.J., (2019), Can catchment-scale urban stormwater management measures benefit the stream hydraulic environment? Journal of Environmental Management, Vol. 233, p. 1-11. [DOI:10.1016/j.jenvman.2018.12.023] [PMID]
10. Banasik, K., Hejduk, L., Krajewski, A. and Wasilewicz, M., (2021), The intensity of siltation of a small reservoir in Poland and its relationship to environmental changes, Catena, Vol. 204, Article 105436. [DOI:10.1016/j.catena.2021.105436]
11. Blanckaert, K., (2011), Hydrodynamic processes in sharp meander bends and their morphological implications, Journal of Geophysical Research: Earth Surface, Vol. 116, No. F1, Article F01003. [DOI:10.1029/2010JF001806]
12. Pirestani, M. and Salehi Neyshabouri, S.M., (2005), Experimental study of the effect of hydraulic parameters on the separation zone of lateral intakes in arched channels, Proceedings of the 5th Iranian Hydraulic Conference, Shahid Bahonar University of Kerman, Kerman, Iran. (In Persian).
13. East, A.E., Pess, G.R., Bountry, J.A., Magirl, C.S., Ritchie, A.C., Logan, J.B., Randle, T.J., Mastin, M.C., Minear, J.T., Duda, J.J. and Liermann, M.C., (2015), Reprint of: Large-scale dam removal on the Elwha River, Washington, USA: River channel and floodplain geomorphic change, Geomorphology, Vol. 246, p. 687-708. [DOI:10.1016/j.geomorph.2015.04.027]
14. Movahedinejad, S., Soyuf Jahromi, M., Haghshenas, S.A. and Siadat Mousavi, S.M., (2026), Two-dimensional numerical simulation of fine-grained marine sediment transport in Bushehr Port channel, Iranian Journal of Geophysics, Vol. 20, No. 4, p. 119-130. (In Persian). DOI: 10.30499/ijg.2026.565771.1742.
15. Ildoromi, A., (2022), Simulation of sediment particle movement pattern algorithm in the Ekbatan Dam River using the Fluent numerical model, Quantitative Geomorphological Research, Vol. 11, No. 2, p. 14-31. (In Persian).
16. Tian, H., Zhao, J., Wang, L., Kan, J., Wu, F. and Tian, Z., (2026), Numerical simulation of sediment diffusion induced by marine sand mining and sensitivity analysis of key parameters: A case study of the waters of Dingzi Bay, China, Environmental Research, Vol. 305, Part 2, 125028. DOI: 10.1016/j.envres.2026.125028. [DOI:10.1016/j.envres.2026.125028] [PMID]
17. SMH, (2018), Daily discharge records for the hydrometric stations upstream and downstream of Aras Dam for 1996-2017, Hydrological data set.
18. Khosravi, Q., (2018), Hydrodynamic investigation of turbulence flow and sediment-transport pattern by CCHE2D: A case study of the downstream meander of Minab Dam, Journal of Water and Soil Management and Modelling, Vol. 12, No. 40, p. 23-39. (In Persian), https://dor.isc.ac/dor/20.1001.1.20089554.1397.12.40.7.4
19. Abbasi, S., Poorshahbaz, H., & Taghvai, P. (2018). Numerical investigation of flow pattern, erosion and sedimentation around parallel unequal spur dikes under different geometric and hydraulic condition: Numerical analysis. Journal of Hydraulics, 13(3), 17-29. doi: 10.30482/jhyd.2018.81354
20. Arman, A., Fattahi, P., & Zahiri, J. (2017). Simulation of Flow and Sediment Pattern with Spurdikes Series in a 90 degree Mild Bend using CCHE2D Model. Journal of Water and Soil Conservation, 24(3), 21-39. doi: 10.22069/jwfst.2017.12018.2654
21. Anim, D.O., Fletcher, T.D., Pasternack, G.B., Vietz, G.J., Duncan, H.P. and Burns, M.J., (2019). Can catchment-scale urban stormwater management measures benefit the stream hydraulic environment?. Journal of environmental management, 233, pp.1-11. [DOI:10.1016/j.jenvman.2018.12.023] [PMID]
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
International Journal of Maritime Technology is licensed under a
Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.