بررسی تأثیر تغییرات فصلی ضریب زبری مانینگ در پیش‌بینی رفتار هیدرولیکی سیلاب (مطالعة موردی: رودخانه هراز)

نویسندگان

1 مربی گروه محیط زیست، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد قائم‌شهر

2 دانشجوی دکتری آبخیزداری از دانشگاه آزاد اسلامی تهران, واحد علوم و تحقیقات

3 عضو باشگاه پژوهشگران جوان دانشگاه آزاد اسلامی واحد قائم‌شهر

چکیده

روش‌های مختلفی برای کنترل, یا کاهش خسارات سیلاب وجود دارد. یکی از این روش‌ها پهنه‌بندی سیل است که با شبیه‌سازی بستر و دشت سیلابی رودخانه و رفتار هیدرولیکی آن، پهنه‌های سیلاب را در دوره بازگشت‌های متفاوت مشخص می‌کند. یکی از عوامل اصلی تأثیر‌گذار در سرعت، عمق و گسترة سیلاب در این روش، ضریب زبری مانینگ است. از سوی دیگر، پوشش خاک, بویژه پوشش گیاهی از تعیین‌کننده‌ترین عوامل میزان ضریب زبری مانینگ به حساب می‌آید. بنابراین انتظار می‌رود تغییرات فصلی پوشش گیاهی منطقه در مقدار محاسباتی ضریب زبری مانینگ و در نهایت بر پیش‌بینی رفتار هیدرولیکی سیلاب‌ها نقش بسزایی داشته باشد. در این تحقیق سعی شده به بررسی تأثیر تغییرات فصلی ضریب زبری مانینگ، متناسب با تغییرات حاصل در وضعیت پوشش گیاهی بازه‌ای از رودخانه هراز با استفاده ار سیستم اطلاعات جغرافیایی (الحاقیه HEC-GeoRAS )، نرم افزار HEC-RAS و نقشه‌های پلان رودخانه با مقیاس 1:500 استفاده شده و ضریب زبری مانینگ با روش کاون در دو فصل زمستان و تابستان به پیش‌بینی رفتار هیدرولیکی سیلاب‌های این مسیر پرداخته شود. نتایج حاکی از آن است که زمان تعیین ضریب زبری، به‌دلیل تغییرات در وضعیت پوشش گیاهی منطقه در مقادیر محاسباتی ضریب زبری برای سواحل رودخانه و دشت سیلابی آن مؤثر بوده و در نتیجه موجب تغییراتی در پهنه‌های سیلاب، سرعت و عمق آب، نیروی تنش برشی و توزیع حجم سیلاب در سطح دشت سیلابی در دورة بازگشت‌های مختلف می‌شود. افزایش پوشش گیاهی و به تبع آن ازدیاد ضریب زبری مانینگ در فصل تابستان سبب می‌شود در سواحل و دشت سیلابی تمامی مقاطع مورد مطالعه سرعت، قدرت و دبی جریان به مقدار زیادی نسبت به شرایط مشابه در فصل زمستان کاهش یابد. این امر در پیش‌بینی رفتار هیدرولیکی رودخانه در بازه‌های زمانی متفاوت، بخصوص در طرح‌های سازه‌ای و هیدرولیکی مؤثر و حایز اهمیت است.

کلیدواژه‌ها