برآورد میزان فرسایش کناری رودخانه با استفاده از مدل پایداری کناره و فرسایش پای کرانه. مطالعه موردی: رودخانه لاویج- شهرستان نور

فرسایش کناری رودخانه یکی از مشکلات اصلی در مدیریت و سازمان دهی کانال های آبرفتی است. ازآنجاکه هرساله سازه ها و زمین های کشاورزی مجاور رودخانه لاویج با خطر تغییر بستر رودخانه و فرسایش کناری مواجه هستند، ازاین رو هرگونه عملیات اجرایی و تاسیساتی در حاشیه این رودخانه مستلزم آگاهی از جابه جایی های آتی الگوی این رودخانه و پیش بینی میزان فرسایش کناری رودخانه است. در سال های اخیر استفاده از مدل های عددی جهت تعیین تحرک کانال و درنتیجه برآورد میزان فرسایش پذیری کانال پیشرفت های زیادی داشته است. در این مقاله با استفاده از مدل پایداری کناره و فرسایش پای کرانه (BSTEM[1])، فرسایش کناری رودخانه لاویج (بازه ای 20 متری) شبیه سازی گردید. هدف از این شبیه سازی پیش بینی میزان پسروی کناره رودخانه لاویج (فرسایش رودخانه ای و گسیختگی ژئوتکنیکال) و همچنین برآورد میزان رسوب تولیدی ناشی از این پسروی است. بدین منظور داده های ژئومتریک مربوط به مقطع رودخانه، داده های دبی و جریان رودخانه، اطلاعات ژئوتکنیک لایه های تشکیل دهنده کرانه و اطلاعات پوشش کرانه وارد مدل گردید. سپس عمل شبیه سازی برای دو جریان در حالت دبی لبالبی و دبی حداکثر لحظه ای انجام شد. نتایج شبیه سازی شرایط رودخانه لاویج با استفاده از این مدل در دبی های لبالبی و حداکثر لحظه ای نشان داد که فاکتور امنیت (FS) کرانه در هر دو مورد کمتر از 1 است و این بدین معناست که در هر سیلابی که دبی جریان به دبی لبالبی و یا دبی حداکثر لحظه ای برسد امکان فرسایش کناری، ناپایداری و سقوط کرانه را فراهم می کند. میزان پسروی و فرسایش کرانه در جریان حاصل از دبی حداکثر لحظه ای بالاتر از (تقریبا 5/2 برابر) میزان فرسایش در جریان حاصل از دبی لبالبی بود؛ همچنین مشخص شد میزان پسروی کرانه در لایه های پایینی که عمدتا از رسوبات غیرمتراکم گراول و قلوه سنگ هستند، به مراتب بیشتر از لایه متراکم بالایی است. با توجه به اینکه مدل BSTEM ازجمله مدل هایی است که در آن اهمیت پارامترهای ژئوتکنیک در میزان پسروی کناره لحاظ شده است، مدل مناسبی برای کرانه های مرکب از چند لایه با تراکم متفاوت است. ازآنجاکه این مدل همزمان پارامترهای ژئومتری کانال، هیدرولوژی جریان و ژئوتکنیک رسوبات کرانه را در برآورد پایداری لحاظ می کند، پیشنهاد می گردد. به منظور بررسی اثر حفاظت های به کار گرفته شده در کاهش میزان فرسایش کناری رودخانه و انتخاب بهترین نوع حفاظت کناره از این مدل در مدیریت رودخانه ها استفاده شود.  

Keywords:

فرسایش کناری , شبیه سازی ناپایداری کرانه رودخانه , مدل پایداری کناره و فرسایش پای کرانه(BSTEM) , رودخانه لاویج