ارزيابي تأثير ارتفاع سد هاي اصلاحي بر حجم و دبي اوج سيلاب (مطالعه موردي: حوضه آبخيز گرگاندوز)

Evaluation of Check Dams’ Height on Pick and Volume Flood (Case Study: Gorgandooz Watershed)

سازه‌هاي آبخيزداري از جمله پروژه‌هاي پر‌هزينه‌اي مي‌باشند كه با اهداف كاهش فرسايش و رسوب و كاهش سيل‌خيزي در حوضه‌هاي آبخيز احداث مي‌گردند. از آنجا كه ايجاد هر گونه سازه در بستر مسيل‌ها مي‌تواند در تغيير رفتار سيل مؤثر باشد اين تحقيق با هدف بررسي تأثير ارتفاع سازه‌هاي اصلاحي بر ويژگي‌هاي سيل و آبراهه در حوضه آبخيز گرگاندوز صورت گرفت. بدين منظور از مدل هكرس براي شبيه‌سازي جريان در سناريو‌هاي بدون احداث سازه، احداث 20 سازه ‌5/1، 10 سازه 3 و 8 سازه 75/3 متري استفاد گرديد. نتايج نشان داد تأثير احداث سازه‌هاي اصلاحي 5/1، 3 و 75/3 متري بر كاهش دبي اوج در مقايسه با سناريوي بدون احداث سازه، در قسمت بالاي بازه مورد مطالعه صفر، در قسمت مياني براي هر سه سازه در حدود يك و در قسمت پاييني به ترتيب 49/2، 8/8 و 5/17 درصد بود. همچنين تأثير احداث سازه‌هاي 5/1، 3 و 75/3 متري نشان داد حجم سيلاب نسبت به سناريوي بدون احداث سازه به ترتيب 16/1، 1/8 و 9/13 درصد كاهش مي‌يابد. با احداث سازه تغييرات سرعت در آبراهه به گونه­اي است كه با احداث سازه‌هاي بلند‌تر سرعت در طول آبراهه بيشتر كاهش مي‌يابد كه بيانگر قدرت فرسايش كمتر جريان در آبراهه است. همچنين پارامتر تنش برشي كه نشان‌دهنده ميزان اصطكاك بين جريان و آبراهه است نيز نتايج سرعت را تأييد كرده و نشان داد با افزايش ارتفاع سازه، تنش برشي كاهش مي‌يابد. حاصل‌ضرب تنش ‌برشي در سرعت جريان بيانگر قدرت حمل رسوب توسط جريان است كه بررسي شرايط جريان نشان داد با احداث سازه‌هاي بلندتر قدرت حمل رسوب آبراهه كمتر گرديده است و نه تنها خسارت كمتري به آبراهه وارد مي‌گردد بلكه باعث مي‌شود پشت سازه زودتر از رسوب پر شده و به شيب حد برسد. در مجموع سناريو‌هاي مختلف احداث سازه‌هاي اصلاحي نشان داد با افزايش ارتفاع سازه‌ها تأثير آن‌ها بر ويژگي‌هاي سيل بيشتر مي‌شود و باعث كنترل بيشتر سيل مي‌گردد.

Watershed structures are among of expensive projects that are constructed to decrease erosion and sediment load and decreasing flood in watershed. Constructing any structures in flood bed can change the flood behavior. This research tries to study check dam effects on flood and water way properties in Gorgandooz watershed. For this goal, HEC-RAS model is used to simulate hydraulic in 4 Scenarios: without structure, 20 structures with 1.5, 10 structures with 3 and 8 structure with 3.75 meter for comparing of specified plan effects with each other. The results of this research show that the influence of 1.5, 3 and 3.75 meter check dam on pick flow comparing with structure was not created on the upstream of the watershed is 0, in the middle 1 and at the downstream is 2.49, 8.8 and 17.5% respectively. Also the effect of 1.5, 3 and 3.75 meter structure on decreasing of flood volume in respect of without structure is 1.16, 8.1, 13.9, respectively. The study of flow velocity shows that the construction of higher structure cause that the flow velocity decrease that shows the power of flow erosion in water way become less. Shear stress parameter that shown friction rate between flow and water way confirm the velocity results and show that shear stress decrease with increasing of structure height. The multiplying of shear stress on speed is another important parameter that is studied. This parameter shows the sediment transport power of flow. This parameter indicates the strength of sediment transport by flow that showed strength of sediment transport is less in higher structural. Not only reduce of sediment transport will cause less damage to the waterway but also sedimentation into check dam was occur soon and sediment balancing gradient is reached. As whole various Scenarios of check dam shows that the influence of structure on flood and water way become more by increasing of structure height and cause that the condition in deal with flood become well.