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 سازمان‌دهی کانال‌های آبرفتی است. ازآنجاکه هرساله سازه‌ها و زمین‌های کشاورزی مجاور رودخانه لاویج با خطر تغییر بستر رودخانه و فرسایش کناری مواجه هستند، ازاین‌رو هرگونه عملیات اجرایی و تاسیساتی در حاشیه این رودخانه مستلزم آگاهی از جابه‌جایی‌های آتی الگوی این رودخانه و پیش‌بینی میزان فرسایش کناری رودخانه است. در سال‌های اخیر استفاده از مدل‌های عددی جهت تعیین تحرک کانال و درنتیجه برآورد میزان فرسایش‌پذیری کانال پیشرفت‌های زیادی داشته است. در این مقاله با استفاده از مدل پایداری کناره و فرسایش پای کرانه (bstem[1])، فرسایش کناری رودخانه لاویج (بازه‌ای 20 متری) شبیه‌سازی گردید. هدف از این شبیه‌سازی پیش‌بینی میزان پسروی کناره رودخانه لاویج (فرسایش رودخانه‌ای و گسیختگی ژئوتکنیکال) و همچنین برآورد میزان رسوب تولیدی ناشی از این پسروی است. بدین منظور داده‌های ژئومتریک مربوط به مقطع رودخانه، داده‌های دبی و جریان رودخانه، اطلاعات ژئوتکنیک لایه‌های تشکیل‌دهنده کرانه و اطلاعات پوشش کرانه وارد مدل گردید. سپس عمل شبیه‌سازی برای دو جریان در حالت دبی لبالبی و دبی حداکثر لحظه‌ای انجام شد. نتایج شبیه‌سازی شرایط رودخانه لاویج با استفاده از این مدل در دبی‌های لبالبی و حداکثر لحظه‌ای 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 لحظه‌ای برسد امکان فرسایش کناری، ناپایداری و سقوط کرانه را فراهم می‌کند. میزان پسروی و فرسایش کرانه در جریان حاصل از دبی حداکثر لحظه‌ای بالاتر از (تقریباً 5/2 برابر) میزان فرسایش در جریان حاصل از دبی لبالبی بود؛ همچنین مشخص شد میزان پسروی کرانه در لایه‌های پایینی که عمدتاً از رسوبات غیرمتراکم گراول و قلوه‌سنگ هستند، به‌مراتب بیشتر از لایه‌ متراکم بالایی است. با توجه به اینکه مدل bstem ازجمله مدل‌هایی است که در آن اهمیت پارامترهای ژئوتکنیک در میزان پسروی کناره لحاظ شده است، مدل مناسبی برای کرانه‌های 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 می‌کند، پیشنهاد می‌گردد. به‌منظور بررسی اثر حفاظت‌های به کار گرفته‌شده در کاهش میزان فرسایش کناری رودخانه و انتخاب بهترین نوع حفاظت کناره از این مدل در مدیریت رودخانه‌ها استفاده شود.

Predict the rate of bank erosion in Lavij river during a particular flowby using BSTEM

River bank erosion is a major management problem in alluvial corridors. Every year, structures and farmland Lavij riverbank are in risk of change the riverbed and bank erosion. Thus any operational and administrative facility on the edge of the river should be based on knowledge of future mobility river and prediction of erosion. In recent years the use of numerical modeling for determining channel mobility, and thus defining the extent of the erodible corridor have improved. In this paper was simulated Lavij river bank(reach 20m) using by bank stability and toe erosion model. The purpose of this simulation is to predict the regression of river bank and estimate the amount of sediment. For this purpose, the crosssection geometry data, discharge and flow data of the river, geotechnical data of forming layers and bank covering data enter the model. Model, for both the bankfull and peak discharge was simulated. The simulation results showed that river bank is unstable and undercutting and bank erosion is active. The recession and bank erosion, during the peak discharge was significantly higher than the current bankfull discharge. It also turned out, the bank recession in lower layers cohesionless sediments, mainly of gravel and cobble stone are far greater than the in upper adhesive layers. River bank erosion is a major management problem in alluvial corridors. Every year, structures and farmland Lavij riverbank are in risk of change the riverbed and bank erosion. Thus any operational and administrative facility on the edge of the river should be based on knowledge of future mobility river and prediction of erosion. In recent years the use of numerical modeling for determining channel mobility, and thus defining the extent of the erodible corridor have improved. In this paper was simulated Lavij river bank(reach 20m) using by bank stability and toe erosion model.