مدل‌سازی عددی انتقال رسوب و فرسایش کنار رودخانه‌ای در شرایط سیلابی مطالعه موردی: حوضه آبریز کشکان

اندازه‌گیری بار رسوبی در رودخانه‌ها معمولاً به اندازه‌گیری بار معلق محدود می‌شود؛ در نتیجه بهینه کردن منابع و کمینه کردن خسارت‌های ناشی از جریان در رودخانه‌ها از اهمیت بالایی برخوردار است. این تحقیق با هدف شبیه‌سازی سه بعدی جریان رودخانه کشکان در فصل بهار 1398 با استفاده از نرم‌افزار mike3d.2018 انجام گرفت. برای این منظور با توجه به تهیه رقوم ارتفاعی (حاصل از نقشه‌برداری) از بستر و سیلاب‌دشت رودخانه مورد مطالعه به طول 1200 متر با مقیاس 1:1000 جهت انجام مدل‌سازی عددی به نرم‌افزار hec-ras5.0.7 معرفی و وارد است. از داده‌های ایستگاه هیدرومتری کشکان-پلدختر برای برآورد سیلاب، رسوب معلق و رسوب انتقالی طی دوره‌های بازگشت 25، 200، 1000 و 1250 سال مورد استفاده قرار گرفت. نتایج مدل نشان داد که سیلاب در مقاطع عرضی مختلف 1200 و 1100 به بیشترین میزان و در مقاطع عرضی 50 و 350 در کمترین میزان بوده است. رسوب کل با استفاده از رابطه یانگ 207.45 میلیون تن در روز و بار معلق را با خطای 11.87+ درصد شبیه‌سازی نموده و از مقایسه مقادیر با مقادیر مشاهداتی مشاهده شد که شبیه‌سازی در ایستگاه هیدرومتری کشکان پلدختر عملکرد بهتری نشان داد. هم‌چنین نتایج نشان داد که حجم رسوبات معلق انتقالی در فروردین ماه (5132779.31) نسبت به سایر ماه‌های دی (9890.55)، بهمن (41083.73)، اسفند(149629.75) و اردیبهشت (112617.15) زیادتر بوده و هم‌چنین میزان رسوب در این ماه نسبت به متوسط رسوبات انتقالی در رودخانه کشکان حجم بسیار بالایی را داشته است.

Numerical Modeling of Sediment Transfer and River Erosion in Flood Conditions Case study: Kashkan Catchment

In rivers, sediment load monitoring is mainly confined to suspended load measurement; as a result, maximizing resources and reducing the damage caused by river flow is critical. The goal of this study was to use Mike3D.2018 software to create a threedimensional simulation of the Kashkan river flow in the spring of 2019. For this objective, HECRAS5.0.7 software is introduced and input according to the production of altitude cultivar (coming from mapping) from the bed and floodplain of the analyzed river with a length of 1200 meters and a scale of 1: 1000 for numerical modeling. Flood, suspended sediment, and transition sediment were estimated using data from the KashkanPoldakhtar hydrometric station for return periods of 25, 200, 1000, and 1250 years. Floods were highest at 1200 and 1100 cross sections and lowest at 50 and 350 cross sections, according to the model’s findings. By comparing the values with the observed values, it was discovered that the simulation at KashkanPoldakhtar hydrometric station performed better. Total sediment simulated 207.45 million tons per day and suspended load utilizing Young’s relation with + 11.87 percent error. The amount of transitional suspended sediments in April (5132779/31) was also higher than in January (9890/55), February (41083/73), March (149629/75), and May (15/112617), according to the findings. In addition, compared to the typical silt in the Kashkan River, the amount of sediment in this month is quite large.