نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1 دانشجوی دکتری مهندسی عمران، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی شاهرود
2 دانشیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی شاهرود
3 دانشیار، پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران
چکیده
بررسی نحوه برداشت‌ها، حجم و میزان برداشت مصالح شن و ماسه از بستر و حاشیه رودخانه‌ها نشان می‌دهد که مشکلات متعدد و فراوانی به لحاظ تغییر شکل هندسی و طبیعی رودخانه‌ها، افزایش طغیان آب و سیلابی‌شدن رودخانه‌ها و همچنین، خطرات زیست محیطی و اکولوژیکی به‌وجود خواهند آورد. لذا، اعمال مدیریت صحیح و مناسب در برداشت شن و ماسه از رودخانه‌ها می‌تواند در احیاء رودخانه آثار مثبت فراوانی داشته باشد. در این پژوهش، با استفاده از مطالعه آزمایشگاهی اثر جانمایی دو حفره متوالی برداشت مصالح رودخانهای در قالب فاصله حفرهها از هم و همچنین، فاصله حفرهها از دیواره به‌منظور رسوبگذاری و احیای حفرهها برای مدیریت برداشت مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می‌دهد که دورتر شدن حفره پایین‌دست تا 16 برابر عمق جریان، بر پرشدگی و سرعت مهاجرت حفره بالادست تاثیر محسوسی ندارد. از طرفی، برداشت نزدیک دیواره کانال (به فاصله 20 درصد عرض کانال) باعث کاهش 25 درصدی حجم پرشده و کاهش 37 درصدی سرعت مهاجرت لبه بالایی حفره بالاست می‌شود. مقدار پرشدگی برای حفره پایین‌دست با افزایش فاصله حفرهها از هم کاهش می‌یابد، اما میزان کاهش به فاصله حفره پایین‌دست از دیواره بستگی دارد. از طرفی، با دو برابر شدن فاصله بین حفرهها، سرعت مهاجرت حفره پایین‌دست 70 درصد کاهش می‌یابد. برداشت در مرکز کانال و در صورتی که حفرهها در فاصله نزدیک به‌هم قرار داشته باشند، شرایط مطلوبتری به لحاظ پرشدگی و سرعت مهاجرت برای حفره‌های بالادست و پایین‌دست ایجاد می‌کند.
کلیدواژه‌ها
عنوان مقاله [English]
Experimental study on the effect of locating of the consequent river bed materials mining pits on their sedimentation
نویسندگان [English]
- Hamed Haghnazar 1
- Ramin Amini 2
- Mojtaba Saneie 3
1 PhD Student, Faculty of Civil Engineering, Shahrood University of Technology, Semnan, Iran
2 Associated professor, Faculty of Civil Engineering, Shahrood University of Technology, Semnan, Iran
3 Associate professor, Soil Conservation and Watershed Management Research Institute, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Tehran, Iran
چکیده [English]
Evaluation of mining methods and the volume of the bed and flood plain sand and gravel mining show that many problems will be created due to geometry and naturally changing of rivers, increasing of the flood power and environmental and ecological dangers. Hence, applying correct management on river sand and gravel mining can create many positive effects. In this research, the effect of locating of the consequent river bed material mining pits on their sedimentation is investigated in order mining management via an experimental study. Results indicated that, there is no perceptible effect on the infilling and migration velocity of the upstream pit by increasing the distance between the pits up to 16 times the flow depth. Also, mining near the wall of the channel (20% width of the channel) leads to decrease infilling volume up to 25% and decreases migration velocity of the upper edge of the upstream pit up to 37%. By increasing of the distance between the pits, infilling of downstream pit is decreased, but it depends on the distance between the downstream pit and the wall. When the distance between the pits doubles, migration velocity of the downstream pit decreases up to 70%. If the mining is located at the center of the channel and the pits are in close proximity, it creates more suitable condition due to the infilling and migration for upstream and downstream pits.
کلیدواژه‌ها [English]
- Migration velocity
- Mining pit
- Pit locating
- River bed materials
- Sedimentation
- Amiri Tokaldany, E. and Azizian. 2011. Determining appropriate locations for bed material extraction using the HEC-RAS.04 numerical model. 5th National Conference on Civil Engineering, Ferdowsi University, Mashhad, Iran (in Persian).
- Ashraf, M.A., A. Jamil Maah, M. Yusoff, I.A. Wajid and K. Mahmood. 2011. Sand mining effects, causes and concerns, a case study from Bestari Jaya, Selangor, Peninsular Malaysia. Scientific Research and Essays, 6(6): 1216-1231.
- Boudaghpour, S., A. Hashemi Monfared. 2008. Environmental effects of irregular extracting of gravel from river beds. WSEAS Transactions on Environment and Development, 4(5): 22-34.
- Bruce Melton, P.E. 2009. In-stream gravel mining impacts and environmental degradation feedback associated with gravel mining on the Rio Tigre of the OSA Peninsula, Costa Rica and the proposed ADI Jimenez gravel mining concession. Melton Engineering Services Austin 8103, Kirkham Austin, Texas 78736, 26 pages.
- Ghafouri Azar, M., H. Davoudi and E. Amiri. 2011. Effects of gravel and sand mining pits on the river bed profile. 6th National Conference on Civil Engineering, Semnan University, Semnan, Iran (in Persian).
- Jang, C., Shimizua and G.H. Lee. 2015. Numerical simulation of the fluvial processes in the channels by sediment mining KSCE. Journal of Civil Engineering, 19(3): 771-778.
- Lee, H.Y., T. Fu and M.H. Song. 1993. Migration of rectangular mining pit composed of uniform sediment. Journal of Hydraulic Engineering, 119(1).
- Li, J., Qi and Y. Jin. 2013. Experimental and numerical investigation of riverbed evolution in post-damaged conditions. Proceeding of 2013 IAHR World Congress, China.
- Madyise, T. 2013. Case study on environmental impacts of sand mining and gravel extraction for urban development in Gaborone. MSc Thesis, University of South Africa, 125 pages.
- Salehi Neishabouri, S.A.A. and A. Farhadzadeh. 2002. Effects of mining pit geometry on pit migration and bed longitudinal profile variation. Advances in Hydraulics and Water Engineering, 13th IAHR-APD Congress, Singapore.
)