بررسی تغییرات تراز در رودخانه‌های با بستر ماسه‌ای تحت تأثیر دو نقطه‌شکست متوالی

Abstract

نقاط ‌شکست به دلایل طبیعی و یا غیرطبیعی در بستر رودخانه‌ها به صورت پله‌های متوالی شکل می‌گیرند. در تحقیق حاضر مهاجرت دو نقطه‌شکست متوالی در بستر ماسه‌ای یک کانال مستطیلی با شیب ملایم به ازای دبی‌های مختلف، به‌طور آزمایشگاهی و عددی بررسی ‌شده است. با شروع جریان دو نقطه‌شکست اولیه در مدت زمان کوتاهی ناپایدار ‌شدند. نقطه‌شکست اول به سبب فرسایش و کف‌کنی به صورت یک موج تیز پسرو به بالادست و نقطه‌شکست دوم به سبب رسوبگذاری به صورت یک موج پیشرو به پایین‌دست کانال مهاجرت ‌کردند. همراه با پسروی نقطه‌شکست اول، یک پشته‌ی کناری در پایین دست آن شکل ‌گرفت که به بالادست کانال توسعه ‌یافت. در پایین‌دست این پشته و قبل از نقطه‌شکست دوم، آبراهه پیچانی ‌شد. در حد فاصل دو نقطه‌شکست، بستر کانال با شیب تندی گسترش پیدا کرد. افزایش دبی سبب افزایش نرخ حرکت دو نقطه‌شکست ‌شد. بنابراین اثرات مهاجرت نقاط‌شکست تنها محدود به تغییرات تراز نشد، بلکه کانال را در پلان ناپایدار کرد. معادلات جریان و انتقال رسوب با نرم‌افزارHEC-RAS (V4.1.0) به ازای توابع مختلف انتقال رسوب حل شدند. در مقایسه با داده‌های آزمایشگاهی موجود، رابطه‌های‌ انتقال رسوب لارسن و ایکرز-وایت از دقت بهتری برای پیش‌بینی تغییرات تراز بستر برخوردار بودند.