بررسي كارايي توابع انتقال رسوب در مدل عددي GSTARS

Evaluation of Efficiency of Sediment Transfer Functions in GSTARS Numerical Model

بررسي و شناخت مسائل مربوط به تغييرات رودخانه¬ها يكي از عوامل مهم در علوم هيدروليك رسوب و مهندسي رودخانه است. اين مطالعات مي‌تواند به كمك مدل¬هاي فيزيكي، رياضي و يا هردو انجام گيرد، ولي به‌دليل محدويت¬هاي مالي و زماني، مدل¬هاي رياضي عمومي¬تر بوده و اغلب مورد استفاده قرار مي¬گيرند. در پژوهش حاضر از مدل رياضي GSTARS به‌منظور مطالعه فرسايش و رسوبگذاري و انتخاب مناسب‌ترين تابع در بازه¬اي به طول 12/5 كيلومتر از رودخانه تالار در استان مازندران استفاده شد. شبيه¬سازي مدل بر اساس داده¬هاي هندسي 55 مقطع عرضي سال 1385، دبي روزانه ايستگاه هيدرومتري شيرگاه واقع در ابتداي بازه و مشخصات رسوب انجام شد. صحت¬سنجي مدل با استفاده از مقاطع عرضي نقشه¬برداري شده در سال 1390 نشان داد معادله انتقال رسوب يانگ، بيشترين تطابق را با واقعيت داشته و مي¬تواند براي پيش¬بيني روند تغييرات بستر رودخانه مورد استفاده قرار گيرد. ميزان رسوب خارج شده از بازه با استفاده از رابطه يانگ، معادل 8590 تن در سال برآورد شد. همچنين بررسي پروفيل طولي رودخانه با توابع انتقال رسوب مختلف نشان داد بازه مطالعاتي در محدوده انتهايي داراي روند فرسايشي بوده و قابليت برداشت شن و ماسه را ندارد.

Investigating and understanding river change issues is one of the important factors in sediment hydraulic sciences and river engineering. These studies can be done with the help of physical, mathematical models, or both, but due to financial and time constraints, mathematical models are more general and often used. In this study, the GSTARS model was used to investigate erosion and sedimentation and select the most appropriate function in 12.5 km in length from the Talar river in Mazandaran Province. Simulation using the 55 sections taken in 2006, the daily flow data of the hydrometric station of the Shirgah, located at the beginning of the rich and characteristics of the river sediment, was done. The calibration and validation of the model with cross sections taken in 2012 showed that Yang's sediment transport equation has the highest correlation with reality and can be used to predict river change. The amount of sediment depleted from the case study using the Yang equation is estimated at 8590 tons per year. Also, the study of longitudinal profiles of the river with different sediment transfer functions showed that the study reach at the end range has an erosion trend and is not capable of sand and gravel mining.