خلاصة:
رودخانهها یکی از منابع مهم آبهای سطحی هستند که با توجه به نقش مهم آنها در زندگی بشر باید مورد توجه قرار گیرند. هدف این تحقیق، مطالعه ویژگیهای هیدرولیکی سیمینهرود و فرآیندهای حاکم بر آن با استفاده از تلفیق مدل HEC-RAS، در بستر نرمافزار ArcGISاز طریق الحاقیه HEC-GeoRAS بهمنظور شبیهسازی پارامترهای هیدرولیکی آن رودخانه با مساحت حوضهی آبریز 3726 کیلومترمربع میباشد. نظر به اینکه مدلهای چندبعدی نیاز به زمان و هزینهی بالایی دارند، در قوس رودخانه با استفاده از تلفیق تصاویر ماهوارهای و مدل تکبعدی HEC-RAS شبیهسازی چند بعدی انجام پذیرفت. در این میان، 58 مقطع عرضی در مسیر رودخانه در نظر گرفته شده است که دادههای اصلی مورد نیاز در این پژوهش شامل: نقشههای ارتفاعی، تصاویر ماهوارهای، شرایط مرزی و دادههای هیدرومتری سیمینهرود میباشند. نتایج حاصل نشان داد، در بالادست رودخانه مقدار دبی برابر با 3/ 316 مترمکعب بر ثانیه و تراز سطح آب 85/ 12 متر و در پایین دست مقادیر دبی جریان و تراز سطح آب به ترتیب 6/ 313 مترمکعب بر ثانیه و 52/ 11 متر محاسبه شد. در دو طرف قوس رودخانه نیز تغییرات سطح آب نزدیک به 50 سانتیمتر بوده و سرعت جریان با مقدار فاصله از ساحل رودخانه نسبت مستقیم دارد؛ به طوریکه بیشینه سرعت جریان با مقدار 20/ 2 متر بر ثانیه در فاصلهی حدود 50/ 1 متر اتفاق افتاده است. در صحتسنجی مدل، پارامتر آماری NSE در سطح آب و عمق جریان دارای مقادیر به ترتیب 805/ 0 و 845/ 0 بدست آمد که دقت بالای مدلسازی را نشان میدهد. این نتایج حاکی از دقت بالای مدل هیدرولیکی HEC-RAS در شبیهسازی هیدرولیک جریان سیمینهرود را دارد. در نتیجه ملاحظه میشود تلفیق نرمافزارهای HEC-RAS و ArcGIS قابلیت بالایی در مدیریت دشت سیلابی داشته و باعث افزایش دقت، سرعت و کاهش هزینههای مطالعاتی مهندسی رودخانه میشود.
The purpose of present research work is to study the hydraulic properties of River Simineh and its process using HEC-RAS model, in a combination with ArcGIS software using HEC-GeoRAS extension to simulate the hydraulic parameters of river having a catchment area of 3726 km2. For that mean, since multi-dimensional models require long time and high cost in river bends, by using a combination of satellite images and HEC-RAS model a multi-dimensional simulation was prepared. Among those, 58 cross-sections are considered along the river lane that main data required in this research are elevation maps, satellite images, boundary conditions and River Simineh hydrometric stations. The results showed that at the upstream of river, the discharge was 316.3 m3/s and water level was 12.85 m, and at the downstream the flow rate and water level are 313.6 m3/s and 11.52 m, respectively. On the other side of the river bend, the water level variation is around 50 cm and the flow velocity is directly proportion to a distance from the river bank; so that the maximum flow velocity of 2.2 m/s occurred at a distance nearby 1.5 m. To verifying the model, a statistical parameter of NSE coefficient for the water level and flow depth were 0.805 and 0.845, respectively; which shows the accuracy of model. Those results indicate a high accuracy of HEC-RAS model in hydraulic simulation of River Simineh flow. Also, simulations prepared in GIS background have significant impacts on the accuracy of outputs
ملخص الجهاز:
هدف این تحقیق ، مطالعه ویژگی های هیدرولیکی سیمینه رود و فرآیندهای حاکم بر آن با استفاده از تلفیق مدل HEC-RAS، در بستر نرم افزار ArcGIS از طریق الحاقیه HEC-GeoRAS به منظور شبیه سازی پارامترهای هیدرولیکی آن رودخانه با مساحت حوضه ی آبریز ٣٧٢٦ کیلومترمربع می باشد.
در این پژوهش بر اساس داده های اندازه گیری دبی جریان در ایستگاه های هیدرومتری موجود در منطقه ی مورد مطالعه ، مقاطع مورد نیاز و سایر اطلاعات لازم ، بازه ای از سیمینه رود شبیه سازی و بررسی شده است (یانگ و همکاران ٥، ٢٨٩: ٢٠١٤).
تاکنون مطالعات زیادی در خصوص سیلاب صورت گرفته است اما مطالعه شبیه سازی مسیر مجرای رودخانه در حوضه ی آبریز سیمینه رود به عنوان اولین تحقیق است که با بکارگیری تصاویر ماهواره ای و مدل HEC-RAS در تلفیق با GIS در تحقیق 1-Chang et al.
1-Benavides 3-Gibson 2-Pappenberger 4-Haghiabi & Zaredehdasht خلف الله و سعیدی ١ (٢٠١٨) با استفاده از مدل HEC-RAS و نرم افزار GIS پیش بینی مکانی پهنه سیلابی را در تونس انجام دادند.
نتایج این تحقیق نشان داد مدل HEC-RAS اثر شبیه سازی خوبی برای جلوگیری و کنترل سیل داشته و می تواند در اعمال بهترین روش مدیریتی در حوضه ی مورد استفاده قرار گیرد.
(8): A sample image of flow simulation along the river basin ٤- نتیجه گیری استفاده از مدل های ریاضی یکی از روش های متداول در شبیه سازی جریان در رودخانه است .
در این تحقیق برای شبیه سازی هیدرولیکی جریان در سیمینه رود از نرم افزارهای GIS و HEC-RAS استفاده شده است .