| تعداد نشریات | 282 |
| تعداد نشریات سازمان | 80 |
| تعداد شماره‌ها | 3,266 |
| تعداد مقالات | 36,103 |
| تعداد مشاهده مقاله | 55,436,778 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 94,370,676 |
تحلیل پاسخ هیدرولیکی و هیدرومورفولوژیکی رودخانه اترک به احداث سامانه برداشت آب با استفاده از مدل دوبعدی HEC-RAS | ||
| پژوهش های آبخیزداری | ||
| مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 31 شهریور 1405 | ||
| نوع مقاله: پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22092/wmrj.2026.373239.1669 | ||
| نویسندگان | ||
| سیداحمد حسینی* 1؛ محمدرضا غریب رضا2؛ نصرالله جواهری3؛ مسعود اکبری2 | ||
| 1پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری | ||
| 2پژوهشکده آبخیزداری | ||
| 3آزاد | ||
| چکیده | ||
| مدلسازی هیدرولیکی دوبعدی یکی از ابزارهای مؤثر در تحلیل رفتار جریان، ارزیابی مخاطرات سیلابی و طراحی سازه‌های برداشت آب در رودخانه‌های پیچان‌رودی است. در این پژوهش، رفتار هیدرولیکی رودخانه اترک در محدوده چات‌گنبد با استفاده از مدل دوبعدی HEC-RAS شبیه‌سازی شد. هدف اصلی تحقیق، ارزیابی اثر اجرای طرح احداث ایستگاه پمپاژ و تاسیسات جانبی بر توزیع مکانی عمق جریان، سرعت جریان، تراز سطح آب، عدد فرود و قدرت جریان رودخانه در شرایط حداکثر دبی عبوری بود. داده‌های مورد استفاده شامل مدل رقومی ارتفاعی با دقت حدود نیم متر، داده‌های هیدرولوژیکی روزانه، ماهانه و سیلابی، هندسه رودخانه، ضرایب زبری و شرایط مرزی جریان بود. نتایج نشان داد که بیشینه سرعت جریان در شرایط موجود بین 1.5 تا 1.8 متر بر ثانیه قرار دارد و تراز سطح آب در محدوده 63.66 تا 64.85 متر تغییر می‌کند. پس از اجرای طرح، دامنه عمق جریان از حدود 2.7–21.7 متر به 3.9–24.9 متر افزایش یافت و تراز سطح آب در محدوده 65.92 تا 67.18 متر قرار گرفت. همچنین توزیع سرعت و قدرت جریان یکنواخت‌تر شده و تمرکز انرژی در خم‌های رودخانه کاهش یافت. مقادیر عدد فرود در بیشتر محدوده کمتر از یک باقی ماند که بیانگر حاکمیت رژیم زیر بحرانی و پایداری هیدرودینامیکی جریان است. نتایج نشان داد که اجرای طرح موجب بهبود ظرفیت انتقال جریان، کاهش تمرکز تنش‌های هیدرولیکی، افزایش پایداری مورفولوژیکی و کاهش پتانسیل فرسایش موضعی می‌شود. بنابراین مدل دوبعدی HEC-RAS می‌تواند ابزار مناسبی برای طراحی ایستگاه‌های پمپاژ، بندهای تنظیمی، مدیریت سیلاب و برنامه‌ریزی بهره‌برداری از منابع آب در رودخانه‌های پیچان‌رودی باشد. نوآوری این پژوهش در ارزیابی همزمان اثر سامانه برداشت آب، بند تنظیمی و ایستگاه پمپاژ بر شاخص‌های هیدرولیکی رودخانه اترک با استفاده از مدل دوبعدی HEC-RAS است. مدلسازی هیدرولیکی دوبعدی یکی از ابزارهای مؤثر در تحلیل رفتار جریان، ارزیابی مخاطرات سیلابی و طراحی سازه‌های برداشت آب در رودخانه‌های پیچان‌رودی است. در این پژوهش، رفتار هیدرولیکی رودخانه اترک در محدوده چات‌گنبد با استفاده از مدل دوبعدی HEC-RAS شبیه‌سازی شد. هدف اصلی تحقیق، ارزیابی اثر اجرای طرح احداث ایستگاه پمپاژ و تاسیسات جانبی بر توزیع مکانی عمق جریان، سرعت جریان، تراز سطح آب، عدد فرود و قدرت جریان رودخانه در شرایط حداکثر دبی عبوری بود. داده‌های مورد استفاده شامل مدل رقومی ارتفاعی با دقت حدود نیم متر، داده‌های هیدرولوژیکی روزانه، ماهانه و سیلابی، هندسه رودخانه، ضرایب زبری و شرایط مرزی جریان بود. نتایج نشان داد که بیشینه سرعت جریان در شرایط موجود بین 1.5 تا 1.8 متر بر ثانیه قرار دارد و تراز سطح آب در محدوده 63.66 تا 64.85 متر تغییر می‌کند. پس از اجرای طرح، دامنه عمق جریان از حدود 2.7–21.7 متر به 3.9–24.9 متر افزایش یافت و تراز سطح آب در محدوده 65.92 تا 67.18 متر قرار گرفت. همچنین توزیع سرعت و قدرت جریان یکنواخت‌تر شده و تمرکز انرژی در خم‌های رودخانه کاهش یافت. مقادیر عدد فرود در بیشتر محدوده کمتر از یک باقی ماند که بیانگر حاکمیت رژیم زیر بحرانی و پایداری هیدرودینامیکی جریان است. نتایج نشان داد که اجرای طرح موجب بهبود ظرفیت انتقال جریان، کاهش تمرکز تنش‌های هیدرولیکی، افزایش پایداری مورفولوژیکی و کاهش پتانسیل فرسایش موضعی می‌شود. بنابراین مدل دوبعدی HEC-RAS می‌تواند ابزار مناسبی برای طراحی ایستگاه‌های پمپاژ، بندهای تنظیمی، مدیریت سیلاب و برنامه‌ریزی بهره‌برداری از منابع آب در رودخانه‌های پیچان‌رودی باشد. نوآوری این پژوهش در ارزیابی همزمان اثر سامانه برداشت آب، بند تنظیمی و ایستگاه پمپاژ بر شاخص‌های هیدرولیکی رودخانه اترک با استفاده از مدل دوبعدی HEC-RAS است. مدلسازی هیدرولیکی دوبعدی یکی از ابزارهای مؤثر در تحلیل رفتار جریان، ارزیابی مخاطرات سیلابی و طراحی سازه‌های برداشت آب در رودخانه‌های پیچان‌رودی است. در این پژوهش، رفتار هیدرولیکی رودخانه اترک در محدوده چات‌گنبد با استفاده از مدل دوبعدی HEC-RAS شبیه‌سازی شد. هدف اصلی تحقیق، ارزیابی اثر اجرای طرح احداث ایستگاه پمپاژ و تاسیسات جانبی بر توزیع مکانی عمق جریان، سرعت جریان، تراز سطح آب، عدد فرود و قدرت جریان رودخانه در شرایط حداکثر دبی عبوری بود. داده‌های مورد استفاده شامل مدل رقومی ارتفاعی با دقت حدود نیم متر، داده‌های هیدرولوژیکی روزانه، ماهانه و سیلابی، هندسه رودخانه، ضرایب زبری و شرایط مرزی جریان بود. نتایج نشان داد که بیشینه سرعت جریان در شرایط موجود بین 1.5 تا 1.8 متر بر ثانیه قرار دارد و تراز سطح آب در محدوده 63.66 تا 64.85 متر تغییر می‌کند. پس از اجرای طرح، دامنه عمق جریان از حدود 2.7–21.7 متر به 3.9–24.9 متر افزایش یافت و تراز سطح آب در محدوده 65.92 تا 67.18 متر قرار گرفت. همچنین توزیع سرعت و قدرت جریان یکنواخت‌تر شده و تمرکز انرژی در خم‌های رودخانه کاهش یافت. مقادیر عدد فرود در بیشتر محدوده کمتر از یک باقی ماند که بیانگر حاکمیت رژیم زیر بحرانی و پایداری هیدرودینامیکی جریان است. نتایج نشان داد که اجرای طرح موجب بهبود ظرفیت انتقال جریان، کاهش تمرکز تنش‌های هیدرولیکی، افزایش پایداری مورفولوژیکی و کاهش پتانسیل فرسایش موضعی می‌شود. بنابراین مدل دوبعدی HEC-RAS می‌تواند ابزار مناسبی برای طراحی ایستگاه‌های پمپاژ، بندهای تنظیمی، مدیریت سیلاب و برنامه‌ریزی بهره‌برداری از منابع آب در رودخانه‌های پیچان‌رودی باشد. نوآوری این پژوهش در ارزیابی همزمان اثر سامانه برداشت آب، بند تنظیمی و ایستگاه پمپاژ بر شاخص‌های هیدرولیکی رودخانه اترک با استفاده از مدل دوبعدی HEC-RAS است. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| ایستگاه پمپاژ؛ چات‌گنبد؛ رودخانه اترک؛ مدلسازی دوبعدی؛ HEC-RAS | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Analysis of Hydraulic and Hydromorphological Responses of the Atrak River to Water Abstraction System Development Using a Two-Dimensional HEC-RAS Model | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Seyed Ahmad Hosseini1؛ MOHAMMAD REZA GHARIBREZA2؛ Nasrollah Javaheri3؛ masoud akbari2 | ||
| 1scwmri | ||
| 2scwmri | ||
| 3scwmri | ||
| چکیده [English] | ||
| Two-dimensional hydraulic modeling is one of the most effective tools for analyzing flow behavior, assessing flood hazards, and designing water-abstraction structures in meandering rivers. In this study, the hydraulic behavior of the Atrak River in the Chat-Gonbad reach was simulated using the two-dimensional HEC-RAS model. The main objective was to evaluate the impacts of a proposed pumping station and its associated facilities on the spatial distribution of flow depth, flow velocity, water-surface elevation, Froude number, and stream power under maximum discharge conditions. The input data included a high-resolution digital elevation model (DEM) with an approximate spatial accuracy of 0.5 m, daily and monthly hydrological records, flood-flow data, river geometry, roughness coefficients, and hydraulic boundary conditions. The results indicated that the maximum flow velocity under existing conditions ranged from 1.5 to 1.8 m s⁻¹, while the water-surface elevation varied between 63.66 and 64.85 m. Following project implementation, the flow-depth range increased from approximately 2.7–21.7 m to 3.9–24.9 m, and the water-surface elevation rose to between 65.92 and 67.18 m. Furthermore, the distributions of flow velocity and stream power became more uniform, and energy concentration within river bends was reduced. Froude number values remained below unity throughout most of the study reach, indicating the dominance of subcritical flow conditions and overall hydrodynamic stability. The findings demonstrated that implementation of the proposed scheme enhances flow conveyance capacity, reduces the concentration of hydraulic stresses, improves morphological stability, and decreases the potential for local scour and erosion. Therefore, the two-dimensional HEC-RAS model can serve as an effective tool for the design of pumping stations and regulating structures, as well as for flood management and water-resources planning in meandering rivers. The novelty of this study lies in the integrated assessment of the combined impacts of a water-abstraction system, a regulating structure, and a pumping station on the hydraulic characteristics of the Atrak River using a two-dimensional HEC-RAS model. Two-dimensional hydraulic modeling is one of the most effective tools for analyzing flow behavior, assessing flood hazards, and designing water-abstraction structures in meandering rivers. In this study, the hydraulic behavior of the Atrak River in the Chat-Gonbad reach was simulated using the two-dimensional HEC-RAS model. The main objective was to evaluate the impacts of a proposed pumping station and its associated facilities on the spatial distribution of flow depth, flow velocity, water-surface elevation, Froude number, and stream power under maximum discharge conditions. The input data included a high-resolution digital elevation model (DEM) with an approximate spatial accuracy of 0.5 m, daily and monthly hydrological records, flood-flow data, river geometry, roughness coefficients, and hydraulic boundary conditions. The results indicated that the maximum flow velocity under existing conditions ranged from 1.5 to 1.8 m s⁻¹, while the water-surface elevation varied between 63.66 and 64.85 m. Following project implementation, the flow-depth range increased from approximately 2.7–21.7 m to 3.9–24.9 m, and the water-surface elevation rose to between 65.92 and 67.18 m. Furthermore, the distributions of flow velocity and stream power became more uniform, and energy concentration within river bends was reduced. Froude number values remained below unity throughout most of the study reach, indicating the dominance of subcritical flow conditions and overall hydrodynamic stability. The findings demonstrated that implementation of the proposed scheme enhances flow conveyance capacity, reduces the concentration of hydraulic stresses, improves morphological stability, and decreases the potential for local scour and erosion. Therefore, the two-dimensional HEC-RAS model can serve as an effective tool for the design of pumping stations and regulating structures, as well as for flood management and water-resources planning in meandering rivers. The novelty of this study lies in the integrated assessment of the combined impacts of a water-abstraction system, a regulating structure, and a pumping station on the hydraulic characteristics of the Atrak River using a two-dimensional HEC-RAS model. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Pumping Station, Chat Gonbad, Atrak River, Two-Dimensional Hydraulic Modeling, HEC-RAS | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 103 |
||