برآورد ميزان فرسايش كناري رودخانه با استفاده از مدل پايداري كناره و فرسايش پاي كرانه. مطالعه موردي: رودخانه لاويج شهرستان نور

فرسايش كناري رودخانه يكي از مشكلات اصلي در مديريت و سازمان‌دهي كانال‌هاي آبرفتي است. ازآنجاكه هرساله سازه‌ها و زمين‌هاي كشاورزي مجاور رودخانه لاويج با خطر تغيير بستر رودخانه و فرسايش كناري مواجه هستند، ازاين‌رو هرگونه عمليات اجرايي و تأسيساتي در حاشيه اين رودخانه مستلزم آگاهي از جابه‌جايي‌هاي آتي الگوي اين رودخانه و پيش‌بيني ميزان فرسايش كناري رودخانه است. در سال‌هاي اخير استفاده از مدل‌هاي عددي جهت تعيين تحرك كانال و درنتيجه برآورد ميزان فرسايش‌پذيري كانال پيشرفت‌هاي زيادي داشته است. در اين مقاله با استفاده از مدل پايداري كناره و فرسايش پاي كرانه (BSTEM[1])، فرسايش كناري رودخانه لاويج (بازه‌اي 20 متري) شبيه‌سازي گرديد. هدف از اين شبيه‌سازي پيش‌بيني ميزان پسروي كناره رودخانه لاويج (فرسايش رودخانه‌اي و گسيختگي ژئوتكنيكال) و همچنين برآورد ميزان رسوب توليدي ناشي از اين پسروي است. بدين منظور داده‌هاي ژئومتريك مربوط به مقطع رودخانه، داده‌هاي دبي و جريان رودخانه، اطلاعات ژئوتكنيك لايه‌هاي تشكيل‌دهنده كرانه و اطلاعات پوشش كرانه وارد مدل گرديد. سپس عمل شبيه‌سازي براي دو جريان در حالت دبي لبالبي و دبي حداكثر لحظه‌اي انجام شد. نتايج شبيه‌سازي شرايط رودخانه لاويج با استفاده از اين مدل در دبي‌هاي لبالبي و حداكثر لحظه‌اي نشان داد كه فاكتور امنيت (FS) كرانه در هر دو مورد كمتر از 1 است و اين بدين معناست كه در هر سيلابي كه دبي جريان به دبي لبالبي و يا دبي حداكثر لحظه‌اي برسد امكان فرسايش كناري، ناپايداري و سقوط كرانه را فراهم مي‌كند. ميزان پسروي و فرسايش كرانه در جريان حاصل از دبي حداكثر لحظه‌اي بالاتر از (تقريباً 5/2 برابر) ميزان فرسايش در جريان حاصل از دبي لبالبي بود؛ همچنين مشخص شد ميزان پسروي كرانه در لايه‌هاي پاييني كه عمدتاً از رسوبات غيرمتراكم گراول و قلوه‌سنگ هستند، به‌مراتب بيشتر از لايه‌ متراكم بالايي است. با توجه به اينكه مدل BSTEM ازجمله مدل‌هايي است كه در آن اهميت پارامترهاي ژئوتكنيك در ميزان پسروي كناره لحاظ شده است، مدل مناسبي براي كرانه‌هاي مركب از چند لايه با تراكم متفاوت است. ازآنجاكه اين مدل همزمان پارامترهاي ژئومتري كانال، هيدرولوژي جريان و ژئوتكنيك رسوبات كرانه را در برآورد پايداري لحاظ مي‌كند، پيشنهاد مي‌گردد. به‌منظور بررسي اثر حفاظت‌هاي به كار گرفته‌شده در كاهش ميزان فرسايش كناري رودخانه و انتخاب بهترين نوع حفاظت كناره از اين مدل در مديريت رودخانه‌ها استفاده شود.