اثر تراکم سازه‌های حاشیه پیچان‌ رودها روی مشخصات جریان در مواقع سیلابی

رودخانه‌ها به‌عنوان زه‌کش طبیعی یک حوضه آبریز در تخلیه رواناب حاصل از بارش، به‌ویژه در مواقع سیلابی همواره مورد توجه بوده است. با توجه به شکل گیری اکثر شهرها و روستاها در حاشیه رودخانه ها و احداث سازه هایی در سیلاب‌دشت آن‌ها یا گاهی تعرض به سیلاب‌دشتدشت‌ها، در مواقع سیلابی الگوی جریان رودخانه ها همواره دچار تغییراتی می شود، لذا مطالعه اندرکنش جریان های سیلابی در کانال‌های مرکب پیچان در این مناطق، ضروری به‌نظر می رسد. در این پژوهش با استفاده از نرم‌افزارflow3d  که یک نرم‌افزار قوی در زمینه دینامیک سیالات محاسباتی است، به بررسی ساختار جریان و تنش برشی بستر در کانال مرکب پیچان تحت تاثیر تراکم سازه ای سیلاب‌دشت در مواقع سیلابی پرداخته شده است. برای این منظور از شش نوع تراکم سازه‌ای صفر، هشت، 11، 16، 25 و 44 درصد روی سیلاب‌دشت با استفاده از بلوک های غیرمستغرق و با فاصله‌های هفت، 14، 21، 28 و 35 سانتی متر استفاده شده است. نتایج حاصل از شبیه سازی عددی نشان داد که با افزایش تراکم سازه ای روی سیلاب‌دشت از صفر به 44 درصد، مقدار سرعت متوسط مقطع کانال اصلی به‌طور میانگین 51 درصد، حداکثر ارتفاع سطح آزاد آب 25 درصد و میزان دبی متوسط عبوری از مقطع کانال اصلی 84 درصد افزایش می یابد. هم‌چنین با افزایش مقدار تراکم سازه ای روی سیلاب‌دشت، میزان تنش برشی بستر افزایش یافته، به طوری که مقدار حداکثر تنش برشی بستر از 1.32 به 4.61 پاسکال (حدود 250 درصد) افزایش نموده و به سمت مرکز کانال اصلی حرکت می کند.

the effect of structures density in the banks of meandering rivers on the flow characteristics during floods

rivers as a natural drainage of a watershed have always been of interest in draining the runoff resulting from precipitation, especially during floods. due to the formation of most cities and villages on the banks of rivers and the construction of structures in their floodplains, during floods, the pattern of river flow always undergoes changes, so it is necessary to study the interaction of flood flows of meandering compound channel in these areas. in this research, by using flow3d software, which is a powerful software in the field of computational fluid dynamics, the flow structure and bed shear stress in meandering compound channel under the effect of structural density of floodplain during floods have been investigated. for this purpose, six types of structural density of 0, 8, 16, 11, 25 and 44% have been used on the floodplain using non-submerged blocks with distances of 7, 14, 21, 28 and 35 cm. the results of the numerical simulation showed that with the increase of structural density in the floodplain from zero to 44%, the average velocity of the main channel, the maximum water surface elevation and the amount of flow passing through the main channel increased by 51%, 25% and 84% respectively. also, with the increase in structural density on the floodplain, the amount of bed shear stress has increased so that the maximum bed shear stress has increased from 1.32 to 4.61 pascal (250 percent) and moves towards the center of the main channel.