مطالعه عددی الگوی جابجایی گودال‌های برداشت شن و ماسه با مدل‌ها‌ی یک بعدی و دوبعدی

اجرای پروژه‌های عمرانی متعدد مانند طرح‌های سدسازی، راه‌سازی و ساختمان‌سازی باعث تشدید نیاز به مصالح کاربردی شن و ماسه در کشور شده است. در این بین، صرفه اقتصادی، سهل‌الوصول بودن و کیفیت بالای مصالح رودخانه‌ای موجب استفاده بیش از حد ظرفیت آورد رسوبی آنها جهت تامین مصالح در پروژه‌های عمرانی شده است. چنانچه برداشت شن و ماسه تحت اصول فنی مناسب از محل‌های مناسب و نیز تحت مدیریت صحیح صورت گیرد، نه تنها تبعات منفی آن به حداقل می‌رسد بلکه عملکرد رودخانه و پایداری آن نیز افزایش می‌یابد. در این مقاله ابتدا تعدادی سناریو برای برداشت شن و ماسه از بستر رودخانه سرباز طرح‌ریزی و اثرات آن بر روی سیستم جریان رودخانه با استفاده از مدل یک بعدی شبیه‌سازی جریان و رسوب ارزیابی و تحلیل شده است. سپس نسبت به ایجاد یک گودال مصنوعی در مسیر رودخانه و اندازه‌گیری مشخصات هندسی آن در مدت زمانی یک ماه اقدام شده است. هم‌زمان نیز شبیه‌سازی عددی پاسخ سیستم رودخانه با استفاده از مدل‌های یک بعدی و دو بعدی مورد تحلیل قرار گرفته است. نتایج این تحقیق در وهله اول نشان داد که تاثیر الگوی تعمیق در بالادست محل برداشت شن و ماسه بیشتر از تاثیر تعریض رودخانه می‌باشد. یعنی تعریض 80 متری تنها باعث گودافتادگی 108.5 سانتیمتری بستر می‌شود و درمقابل تعمیق یک متری آن موجب گودافتادگی 120 سانتیمتری بستر می‌شود. لذا برداشت مصالح از بستر رودخانه در اعماق زیاد، تغییر تراز بستر رودخانه را شدیدتر خواهد کرد. ثانیاً نتایج شبیه‌سازی عددی نشان داد که مدل دو بعدی بکار رفته در شرایط یکسان از نظر خصوصیات جریان، مصالح و دانه بندی بستر، توابع انتقال رسوب و دیگر پارامترها، نتایج قابل اعتمادتری را بدست خواهد داد. نتایج این تحقیق نشان داد که می‌توان با مدلسازی عددی گودال‌های برداشت شن و ماسه، با دقت مناسبی پیامدهای آنرا تحلیل و نسبت به انتخاب الگوی مناسب برداشت مصالح اقدام نمود.