مدل گسترده تحلیل پایداری سواحل رودخانه

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری

2 استادیار پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران

3 استاد پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران

چکیده

فرسایش سواحل رودخانه، تخریب اراضی، و رسوبات حاصل از آنها در زمرة مهمترین مسائل مهندسی رودخانه و مدیریت منابع آب هستند که امروزه در اکثر مناطق جهان مورد توجه و مطالعه محققان قرار دارند.  توانایی پیش‌بینی پایداری سواحل رودخانه‌های فرسایشی پیش‌نیاز توسعة مدل تعدیل عرض آبراهة آبرفتی و لازمة تخمین میزان فرسایش ساحل و بار رسوبی حاصل از آن است.  در این تحقیق، یک مدل گسترده برای تحلیل پایداری سواحل رودخانه ارائه و به زبان برنامه‌نویسی فرترن در محیط Visual Fortran 6.5 کد شده است.  این مدل، برخلاف اکثر مدل‌های پیشین که تنها بر مبنای گسیختگی صفحه‌ای یا دایره‌ای توسعه یافته‌اند، هر دو نوع گسیختگی را مدنظر قرار می‌دهد و امکان تحلیل پایداری را با استفاده از روش‌های مختلف موجود و مقایسه نتایج آنها فراهم می­آورد.  به علاوه، در مدل حاضر برای نخستین‌ بار توانایی تحلیل پایداری ساحل با توجه به گسیختگی طاقی‌شکل میسر شده است.  در این مدل بسته به جنس مصالح تشکیل­دهندة ساحل، نحوة لایه‌بندی مصالح ساحل و ارتفاع و زاویة شیب ساحل، روش تحلیل مناسب انتخاب
می­شود و تحلیل پایداری ساحل رودخانه بر اساس تئوری‌های مبتنی بر روش گسیختگی محتمل صورت می‌پذیرد.  نحوة کاربرد مدل جدید با ارائه مثال‌های جداگانه‌ای از انواع مختلف گسیختگی تشریح شده است. 

کلیدواژه‌ها


Ajaz, A. 1973. Stress-strain behaviour of compacted clays in tension and compression. Ph.D. Thesis. Cambridge University. UK.

Amiri-Tokaldany, E. 2002. A model of bank erosion and equilibrium bed topography in river bends. Ph.D. Thesis. Deptment. of Civil and Environmental Engineering. University of Southampton. Southampton. UK.

Ayyoubzade, S. A. and Hooshyani, B. 2004. Mathematical model of rivers and erodible channels cross changes. Inter. J. Eng. Sci. 15(2): 97-115. (in Farsi)

Darby, S. E. and Thorne, C. R. 1996a. Numerical simulation of widening and bed deformation of straight sand-bed rivers.  I: Model development. J. Hydraulic Eng. 122(4):184-193.

Darby, S. E. and Thorne, C. R. 1996b. Development and testing of riverbank-stability analysis. J. Hydraulic Eng. 122(8): 443-454.

Lohnes, R. A. and Handy, R. L. 1968. Slope angle in friable loess. J. Geology. 76(3): 247-258.

Osman, A. M. 1985. Channel width response to changes in flow hydraulics and sediment load. Ph.D. Thesis. Colorado State University. Fort Collins. CO, USA.

Osman, A. M. and Thorne, C. R. 1988. Riverbank stability analysis. I: Theory. J. Hydraulic Eng. 114(2): 134-150.

Samadi, A. 2005. Determination the location and depth of tension crack and their effects on riverbank stability. M.Sc. Thesis. Deptment of Irrigation and Reclamation Engineering. University of Tehran. Tehran. Iran. (in Farsi)

Soenksen, P. J., Turner, M. J., Dietsch, B. J. and Simon, A. 2003. Stream bank stability in Eastern Nebraska. Water-Resources Investigations Report 03-4265. U. S. Geological Survey. Lincoln. Nebraska. USA.

Thorne, C. R. and Osman, A. M. 1988. Riverbank stability analysis. II: Applications. J. Hydraulic Eng. 114(2): 151-172.

Thorne, C. R. and Tovey, N. K. 1981. Stability of composite river banks. Earth Surface Processes and Landforms. 6(5): 469-484.