شبيه‌سازي اثر آب شكن‎هاي متناوب و پشته‌هاي رسوبي روي الگوي جريان در پيچان‌رود طبيعي رودخانه تجن

سابقه و هدف: آبشكن‎ها در پايدارسازي و تثبيت كناره رودخانه‎ و ايجاد مسير مناسب براي هدايت جريان كاربرد فراواني دارند. الگوي جريان و فرسايش و رسوبگذاري اطراف آبشكن‎ها تابع عوامل مختلفي است كه از آن جمله مي‌توان به نوع آبشكن، شكل هندسي مقاطع، ظرفيت حمل رسوب و غيره اشاره نمود. در اين تحقيق با توجه اينكه هدف از احداث آبشكن هاي مورد مطالعه، هدايت جريان سيل به ساحل شرقي از طريق دو كانال طبيعي و جلوگيري از فرسايش كناره اي و پيشروي مسير رودخانه به كرانه غربي است، لذا با استفاده از مدل عددي دوبعدي تحت عنوان CCHE2D به بررسي اثر ‎ آبشكن‏هاي متناوب و پشته‏هاي رسوبي بر الگوي جريان آب در بازه‏ مكاني با طول حدود 6/1 كيلومتر از رودخانه تجن در شمال سرخس و پايين‌دست روستاي نوروزآباد پرداخته مي شود.مواد و روش‌ها: در گام نخست اين پژوهش، نقشه بزرگ مقياس توپوگرافي با مقياس 1:2000 تهيه گرديد و در سه مقطع از مقاطع نقشه‌برداري شده به اندازه‌گيري پارامترهاي جريان پرداخته شد و بيشترين تأكيد بر روي قوس‏هاي متوالي و مقاطع نزديك آبشكن‎ها و پشته هاي رسوبي در رودخانه بود تا بتوان تأثير جريان‌هاي ثانويه و نيروهاي گريز از مركز را بر فرسايش كناره‌ها و همچنين اثر هيدروليكي آبشكن و پشته هاي رسوبي بر الگوي جريان بررسي كرد. با استفاده از داده‎هاي توپوگرافي حاصل از نقشه‌برداري زميني و تهيه مدل هندسي و شبكه محاسباتي با ابعاد مختلف و نيز اندازه‎گيري ميداني، مشخصات جريان شامل سرعت و عمق، مدل هيدروديناميكي دو بعدي اجرا گرديد. به منظور ارزيابي تغييرات پروفيل طولي سرعت، توزيع تنش برشي و عمق جريان در بخش‏هاي انحنادار رودخانه و همچنين محدوده‏هاي مجاور آبشكن و پشته‏هاي رسوبي، مقادير شبيه‌سازي شده با مقادير مشاهداتي مقايسه شدند. در پايان، از دو معيار آماري RMSE و MAPE، براي ارزيابي كارايي مدل استفاده شد. يافته‌ها: نتايج بيانگر دقت مناسب مدل در پيش‌بيني پارامترهاي جريان در مجاور آبشكن‏ها و پشته‌هاي رسوبي است همچنين اين مدل با دقت مناسب موقعيت هاي حداكثر تنش برشي جريان در بستر و كناره ها را نمايش مي دهد. نتايج شبيه سازي اين تحقيق نيز نشان داد كه بردارهاي چرخشي و گردابه هاي جريان بالادست آبشكن ها نسبت به پايين دست آنها بزرگتر هستند و به طور كلي با حركت به سمت پايين دست اين سري آبشكن ها، ابعاد گردابه ها كوچكتر مي شوند از طرفي ميزان سرعت و تنش برشي در پايين دست آبشكن ها نسبت به بالادست آنها بيشتر است و ميزان سرعت جريان با حركت به سمت پايين دست سري آبشكن ها كاهش مي يابد.نتيجه‌گيري: نتايج اين تحقيق نشان داده كه براي دبي مشاهداتي (47 متر مكعب بر ثانيه) و دبي با دوره بازگشت كمتر از 25 سال، آبشكن ها اثرات موضعي بر انحراف جريان و همچنين جلوگيري از پيشروي جريان رودخانه به كرانه سمت چپ دارند لذا آبشكن ها نمي توانند سيل هاي با دوره بازگشت كمتر از 25 سال را به سمت ساحل شرغي انحراف دهند چونكه تراكم بسيار زياد پوشش گياهي و ضريب زبري بالا در ساحل شرقي، امكان ورود جريان با دوره بازگشت زير 25 سال را نمي دهد.