اثر تراکم سازه‌های حاشیه پیچان‌رودها روی مشخصات جریان در مواقع سیلابی

Abstract

رودخانه‌ها به‌عنوان زه‌کش طبیعی یک حوضه آبریز در تخلیه رواناب حاصل از بارش، به‌ویژه در مواقع سیلابی همواره موردتوجه بوده است. با توجه به شکل­گیری اکثر شهرها و روستاها در حاشیه رودخانه­ها و احداث سازه­هایی در سیلاب‌دشت آن‌ها یا گاهی تعرض به سیلاب‌دشتدشت‌ها، در مواقع سیلابی الگوی جریان رودخانه­ها همواره دچار تغییراتی می­شود، لذا مطالعه اندرکنش جریان­های سیلابی در کانال‌های مرکب پیچان در این مناطق، ضروری به‌نظر می­رسد. در این پژوهش با استفاده از نرم‌افزارFlow3D که یک نرم‌افزار قوی در زمینه دینامیک سیالات محاسباتی است، به بررسی ساختار جریان و تنش برشی بستر در کانال مرکب پیچان تحت تأثیر تراکم سازه­ای سیلاب‌دشت در مواقع سیلابی پرداخته شده است. برای این منظور از شش نوع تراکم سازه‌ای صفر، هشت، 11، 16، 25 و 44 درصد روی سیلاب‌دشت با استفاده از بلوک­های غیرمستغرق و با فاصله‌های هفت، 14، 21، 28 و 35 سانتی­متر استفاده شده است. نتایج حاصل از شبیه­سازی عددی نشان داد که با افزایش تراکم سازه­ای روی سیلاب‌دشت از صفر به 44 درصد، مقدار سرعت متوسط مقطع کانال اصلی به‌طور میانگین 51 درصد، حداکثر ارتفاع سطح آزاد آب 25 درصد و میزان دبی متوسط عبوری از مقطع کانال اصلی 84 درصد افزایش می­یابد. هم‌چنین با افزایش مقدار تراکم سازه­ای روی سیلاب‌دشت، میزان تنش برشی بستر افزایش یافته، به­طوری­که مقدار حداکثر تنش برشی بستر از 32/1 به 61/4 پاسکال (حدود 250 درصد) افزایش نموده و به سمت مرکز کانال اصلی حرکت می­کند.

Keywords

• کانال مرکب
• پیچان‌رود
• تراکم سازه‌ای
• ساختار جریان