نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

عضو هیات علمی پژوهشکده حفاظت خاک وآبخیزداری

10.22092/ijwmse.2022.358177.1968

چکیده

بندهای رسوب‌گیر با اهداف چند منظوره مشتمل بر کنترل سیلاب، فرسایش، رسوب و تغذیه آبخوان احداث می‌شوند. این بندها با هدف کنترل رسوب از انتقال بخشی از آن به مخازن سدها در پایین‌دست جلوگیری نموده و با ایجاد تاخیر در رواناب سطحی، بخشی از سیل را نیز کنترل و به آبخوان منطقه تغذیه می‌کند. طراحی نامناسب و یا عدم اجرای بهینه این سازه‌ها، سبب کاهش عمرمفید و گاهاً تخریب زودهنگام این سازه‌ها می‌گردد. ارزیابی کارکرد و عملکرد فنی چنین طرح‌هایی با هدف اصلاح و مدیریت سیستم از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. به همین دلیل در این مقاله تعدادی از بندهای رسوب‌گیر اجرا شده در شهرستان آبدانان استان ایلام مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفتند. این پژوهش در قالب مقایسه و شبیه‌سازی هیدرولیکی وضع موجود با شرایط قبل از اجرای طرح، در بازه‌ای از آبراهه به طول حدود 7 کیلومتر انجام شد. گفتنی است در این بازه تعداد 6 بندسنگ و ملاتی طی یک دهه گذشته احداث شده است.
نتایج شبیه‌سازی هیدرولیکی سیلاب آبراهه و سازه‌های احداث شده نشان داد با استناد به دبی با دوره بازگشت 100 ساله، بطور متوسط عرض سرریز بندهای احداثی حدود 25 درصد بزرگتر از مقدار مورد نیاز و طول حوضچه‌های آرامش حدود 40 درصد کمتر از مقدار مورد نیاز اجرا شده است. بطورکلی در تمامی بندهای احداثی طول حوضچه آرامش به‌درستی انتخاب نشده است، بطوریکه کم بودن طول حوضچه آرامش باعث گردیده پرش هیدرولیکی از حوضچه خارج گردد و یا در قسمت پایانی آن تشکیل گردد، به‌طوری‌که به‌واسطه بالابودن سرعت جریان در محدوده پرش هیدرولیکی، فرسایش و تخریب در ناحیه انتهایی حوضچه آرامش تشدید گردیده، که به مرور تخریب‌ها به سمت بالادست و سازه اصلی بندرسوب‌گیر کشیده شده است.
با استناد به شبیه‌سازی هیدرولیکی سیلاب و مقایسه نسبی نتایج در شرایط قبل و پس از احداث بندها، مشخص گردید بندهای احداثی بطور متوسط بر روی پارامترهای سرعت جریان، قدرت جریان و تنش‌برشی جریان که همگی از عوامل تشدید فرسایش در آبراهه می‌باشند، تاثیر مثبت داشته‌اند. بطوریکه برای دبی با دوره بازگشت 25 ساله پارامترهای سرعت، قدرت و تنش‌برشی جریان در طول بازه مورد پژوهش ، به‌ترتیب حدود 23 ، 29 و 27 درصد کاهش پیدا کرده است، لذا میزان متوسط کاهش این پارامترها بصورت موضعی و در محل احداث بندهای 6 گانه، به ترتیب برابر با 73، 85 و 82 درصد برآورد شد. بطورکلی بازدیدهای میدانی، اجرای طرح در کنترل سیل و رسوب موثر بوده و در صورت حفاظت، ترمیم سالانه، تاثیرات مضاعف خواهد شد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Evaluation and simulation of hydraulic performance of sediment dams Case study:Doveirej Watershed Basin

نویسنده [English]

  • Seyed Ahmad Hosseini

SCWMRI

چکیده [English]

Sediment dams are constructed for multi-purpose purposes including flood control, erosion control, sediment control and aquifer feeding .
Evaluation technical performance of such projects with aim of improving and managing the system is of particular importance. This study was carried out in the form of comparison and hydraulic simulation of the current situation with the conditions before the implementation of the project, in a period of waterway with a length of about 7 km. During this period, 6 stone and mortar dams have been constructed during the last decade.
The results of hydraulic flood simulation showed that due to the 100-year return cycle flow, the width of the construction dam overflow is about 25% larger than the required amount and the length of the stilling basin is about 40% less than the required amount.
In general, in all construction sections, the length of the stilling basin has not been selected correctly, so that the short length of the stilling basin has caused a hydraulic jump to leave the pool or to form at the end. Due to the high flow velocity in the hydraulic jump range, erosion and destruction at the end of the calm pool is intensified, which over time the destruction is pulled upstream and the main structure of the dam.
The results of assessing the height of the overflows showed that by considering 0.5 meters as the free flow depth all constructed overflows have the ability to transmit floods with a return period of 100 years and none of the overflow will sink in this discharge.
Based on the results of hydraulic flood simulation, it was found that the construction dams had an average of 38, 57 and 53% positive effect on the parameters of flow velocity, flow strength and shear stress, respectively, and reduced these parameters.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Flow strength
  • Sediment dam
  • Shear stress
  • Stilling basin
  • Wier