نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار پژوهشی، گروه مهندسی رودخانه و سواحل پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران

2 عضو هئیت علمی پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری

3 استاد گروه مهندسی عمران دانشگاه آزاد واحد علوم وتحقیقات تهران

4 دانشجوی مطقع دکتری رشته مهندسی عمران آب دانشگاه تهران، تهران، ایران

چکیده

احداث بند اصلاحی در سرشاخه‌ها یکی از روش‌های رایج مدیریت آبخیزداری برای کنترل رسوبات، پایداری آبراهه و کاهش هیدروگراف سیل از بُعد زمان تمرکز و دبی اوج محسوب می‌شود. در این پژوهش، اثربخشی بندهای اصلاحی متوالی در کاهش هیدروگراف خروجی از یک کانال مثلثی با سه طول 1000، 2000 و 3000 متر در سه شیب طولی 5 ، 10 و 15 درصد با استفاده از مدل هیدرودینامکیMIKE 11 مدنظر است. در این بررسی، فرض بر آن است که بندهای آبخیزداری متوالی با ارتفاع 5/2 متر از تاج بند پایاب تا پاشنه بند سراب در هر کانال مثلثی احداث شود لذا، تعداد بندها براساس طول و شیب آن از 20 تا 180 عدد متغیر خواهد بود. تغییرات حداکثر جریان خروجی تحت دو سناریو، کانال بدون بند اصلاحی (سناریو اول) و کانال با وجود بندهای اصلاحی متوالی پر از رسوب (سناریو دوم) مورد بررسی قرار گرفت تا بتوان اثربخشی بندهای اصلاحی در یک آبراهه را با پارامترهای هیدرولوژیکی شبیه‌سازی نمود. درصد تغییرات دبی اوج هیدروگراف روندیابی شده در طول کانال نسبت به دبی اوج هیدروگراف ورودی تحت عنوان "شدت روندیابی" به ازای تغییرات طول مسیل، شیب و مقادیر مختلف هیدروگراف ورودی محاسبه شد. براین اساس، شدت روندیابی با شیب طولی آبراهه و همچنین حجم جریان ورودی رابطه معکوس و با طول آبراهه رابطه مستقیم دارد. تحلیل نتایج نشان داد که می‌توان اثربخشی بندهای اصلاحی را به صورت یک مخزن خطی همراه با یک تأخیر زمانی در انتهای آبراهه در نظر گرفت. میانگین ضریب ذخیره (K) مخزن خطی برای طول‌های 1000، 2000 و 3000 متر و برای سه شیب مورد بررسی به ترتیب 500، 1100 و 1400 ثانیه برآورد شد. میانگین زمان تأخیر نیز برای سه طول یادشده به ترتیب 540، 1750 و 3700 ثانیه محاسبه شد. برونداد این تحقیق اینگونه قابل بیان است، در صورتی که آبراهه‌ای برای احداث بندهای اصلاحی انتخاب شود و هیدروگراف خروجی از آن با استفاده از مدل‌های تجربی، هیدرولیکی و هیدرولوژیکی در شرایط عدم وجود بندهای اصلاحی در دست باشد، هیدروگراف خروجی از آبراهه برای شرایط وجود سازه‌های کوچک مقیاس با اعمال ضرایب ذخیره مخزن خطی و زمان تأخیر به دست آمده از این تحقیق شبیه‌سازی و اصلاح خواهد شد. به این ترتیب اثربخشی اجرای بندهای اصلاحی در کنترل سیل در آبراهه مذکور به دست خواهد آمد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Determination of improving parameters for runoff hydrograph in condition of being check dams in streams

نویسندگان [English]

  • Rouhangiz Akhtari 1
  • mohammad Rostami 2
  • Bahram Saghafian 3
  • Mohammad Elmi 4

1 River Engeering, Soil Conservation and watershed management Research Institute , Agricultural Research , Education and Extension Organization (AREEO), Tehran, Iran

2 Soil Conservation and Watershed Management Research Institute, Tehran, Iran

3 Professor of Water Resources Engineering, Science and Research Branch, Islamic Azad University

4 Civil Engineering, Tehran University, Tehran, Iran

چکیده [English]

Check dams have been recognized to reduce flood peaks, concentration times, Stream slope and also sediment control. The aim of the present work is to evaluate the quantitative influences of series check dams on channel output hydrograph. For this purpose, a triangular channel model has been built in MIKE 11 with three different lengths: 1000, 2000 and 3000 m and three bed slopes 5%, 10% and 15% that will be include series check dams with height of 2.5 m from upstream to downstream. Spacing of the check dams within the ditch will vary in accordance with slope and length of the channel .Simulations without and with the hydraulic structures have been performed. it is also assumed that the upstream the check dams are filled with sediment. The rate of change between the peak discharge of inlet and outlet flood hydrograph which known as the “intensity of routing” was being Calculated for the different input hydrograph and channel length and slope. The results showed that the intensity of routing is inversely related to the longitudinal slope of the channel as well as the volume of the inflow hydrograph and is directly related to the length of the channel. The average storage coefficient (K) of the linear reservoir for lengths of 1000, 2000 and 3000 m was estimated as an average 500, 1100 and 1400 seconds for the three slopes studied, respectively. The average lag time for the three lengths was 540, 1750 and 3700 seconds, respectively. So if outlet hydrography be calculated in any way; empirical /hydrologic/hydraulic model, now it is possible due to The coefficient of determination in this study, effectiveness of series of check dam will be applied in outlet hydrograph

کلیدواژه‌ها [English]

  • Check dam
  • simulation
  • MIKE 11
  • linear reservoir
  • hydrograph relief