Prediction of Vegetation Cover Effect on Bank and Bed Hydraulic Roughness Coefficient in Shiraz Khoshk River
محورهای موضوعی : Irrigation and Drainage
محمدرضا نیک منش
1
(گروه عمران، دانشگاه آزاد اسلامی واحد ارسنجان، ایران.)
کلید واژه: Vegetation cover, Khoshk River, پوشش گیاهی, hydraulic roughness coefficient, ضریب زبری هیدرولیکی, رودخانه خشک,
چکیده مقاله :
Soil and water resources management of rivers has an important role because of direct relation withdifferent systems such as earth, life, social and people. Although the use of vegetation cover inbioengineering and biological stabilization and also soil and water resources management projects hasmany advantages, but improper methods of design and implementation cause hydraulic specificationsof river alter. The vegetation cover in river reach decreases flow mean velocity, river's width andincreases sedimentation in river bed and therefore discharge capacity be reduced. In this paper, we willinvestigated different projects of retrieval vegetation cover and bioengineering in Shiraz Khoshk Riveras an influential element in Shiraz city and their effects on hydraulic specifications of river. Also,advantages and disadvantages of bioengineering and biological stabilization projects of the river arediscussed. Also problematic river reach caused by improper biological stabilization was identified andthe inappropriate implementation effects of vegetation cover on increase of hydraulic roughnesscoefficient and reduction of discharge capacity were investigated. Based on results, although erosionrate of Khoshk River’s banks in sections without vegetation cover was more than sections withvegetation cover, sometimes vegetation cover caused a significant increase of hydraulic roughnesscoefficient and significant reduction of section area and discharge capacity. The Khoshk River’ssections such as upstream and downstream of Chamran Boulevard Bridge, upstream of Ghadir Bridgeand downstream of Fazilat Bridge were analyzed by HEC-RAS. In these sections for stream flowvalues of 100 to 250 m3/sec, reduction of 10 to 28.5% was obtained.
مدیریت منابع آب و خاک در رودخانه‌ها، بدلیل ارتباط مستقیم با سیستم‌های مختلف همچون زمین ، جامعه و مردم از اهمیت بالایی برخوردار است. طرحهای احیای پوشش گیاهی و بیومهندسی در رودخانه‌ها، همواره به عنوان یکی از روشهای مدیریتی منابع آب و خاک مد نظر بوده، اما اینگونه طرحها، علیرغم مزایای فراوانی که دارد، در صورت طراحی و روشهای اجرایی نامناسب، می تواند مشخصات هیدرولیکی رودخانه را تغییر دهد. استفاده از پوشش گیاهی، کاهش میانگین سرعت جریان، کاهش عرض رودخانه، افزایش رسوب گذاری در بستر رودخانه و در نتیجه کاهش دبی جریان عبوری رودخانه را به همراه دارد و در مواردی ممکن است، باعث بالا آمدن سطح آب و افزایش عمق جریان گردد. در این مقاله ضمن معرفی جنبه‌های مختلف مدیریتی منابع آب و خاک در رودخانه‌ها و به طور خاص، رودخانه خشک، به عنوان یک عنصر تأثیرگذار مهم در شهر شیراز، طرحهای احیای پوشش گیاهی و بیومهندسی اجرا شده در این رودخانه و تأثیرات آنها بر هیدرولیک رودخانه، مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین فواید این طرحها، در بازه‌هایی از رودخانه خشک که با روشهای مناسب اجرا شده و باعث حفظ منابع آب و خاک گردیده اند و همچنین مضرات آنها، در بازه‌هایی که با روشی نامناسب انجام شده و باعث افزایش ضریب زبری و کاهش دبی جریان عبوری می گردند، مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرد. بر اساس نتایج به دست آمده، اگرچه میزان فرسایش کناره‌های رودخانه در مقاطع فاقد پوشش گیاهی به مراتب بیشتر از مقاطع دارای پوشش گیاهی، می‌باشد، اما به دلیل افزایش ضریب زبری و کاهش سطح مقطع، ناشی از وجود پوشش گیاهی، در برخی مقاطع، دبی عبوری به مقدار قابل توجهی کاهش می یابد. مقاطعی نظیر بالادست و پائین دست پل بلوار چمران، بالادست پل غدیر و پائین دست پل فضیلت، نمونه‌هایی از این مقاطع می باشند که نتایج آنالیز انجام شده با نرم افزار HEC-RAS در این مقاطع، برای دبی عبوری 100 تا 250 مترمکعب بر ثانیه، کاهش دبی عبوری به مقدار 10 تا 5/28 درصد را نتیجه می دهد.
-آقا رضی ،ح.(1381). تأثیر پوشش گیاهی در حفاظت کناره‌های رودخانه قره چای استان مرکزی ، مجموعه مقالات ششمین سمینار بین المللی مهندسی رودخانه، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز.
- احمدیان یزدی،م.(1381). بررسی میزان فرسایش کناری رودخانه هریرود-تجن و نقش پوشش گیاهی در کنترل فرسایش، ششمین سمینار بین المللی مهندسی رودخانه، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز.
- خواجه ای، ا.(1385). بررسی تأثیر پوشش گیاهی در تثبیت و حفاظت کناری رودخانه نازلوچای ارومیه، مجموعه مقالات هفتمین سمینار بین المللی مهندسی رودخانه،دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز .
- رئیسیان،ر.(1381). نقش و تأثیر پوشش گیاهی در حفاظت از کناره رودخانه‌ها، ششمین سمینار بین المللی مهندسی رودخانه، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز .
- شمال نسب،ب. ، مسجدی،ع. و فتحی مقدم، م.(1386). ضریب زبری پوشش گیاهی طبیعی در ساحل رودخانه‌ها، نهمین سمینار سراسری آبیاری و کاهش تبخیر، کرمان.
- شیردلی،ع. ، شفاعی بجستان،م. و سیاسر،ه.(1385). بررسی مقاومت ریشه گونه‌های گیاهی مورد استفاده در تثبیت سواحل رودخانه سیستان، هفتمین سمینار بین المللی مهندسی رودخانه، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز.
- طالب بیدختی،ن. و سلیمانی،ع.(1375). محاسبات پایداری سواحل رودخانه با در نظر گرفتن اثرات فرسایش جانبی و کف کنی بستر"، چهارمین سمینار مهندسی رودخانه،دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز.
- علی آبادی،ع.، دادرسی سبزوار،ا. و محمدی گلرنگ، ب.(1381). مدیریت رسوب در رودخانه‌ها با روش تثبیت بیولوژیکی بستر و کنار رودخانه(مطالعه موردی شهرستان سبزوار) ، هفتمین سمینار بین المللی مهندسی رودخانه، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز.
- فتحی مقدم،م. و شریفی،ع.(1385). اندازه گیری پارامترهای زبری برای پوششهای گیاهی بلند در مجاری روباز"، هفتمین سمینار بین المللی مهندسی رودخانه، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز .
- ناظمی،ا.(1380). توسعه پایدار منابع آب- جنبه‌های مدیریت یکپارچه، اولین کنفرانس ملی بررسی راهکارهای مقابله با بحران آب، زابل، ص 104-93.
- Join, B. (2003). Conservation value of agricultural riparian strips in the Boyer River watershed, Quebec (Canada) Canadian Wildlife Service, Environment Canada, 1141 route de legalize, P.O. Box 10100, Sainte-Foy, Que., Canada G1V 4H5.
- Kouwen, N.(1992). Modern approach to design of grassed channels, J. Irrig. And Drain. Eng., 118(5), pp.733-743.
- Kouwen, N and Fathi-Moghadam, M. (2000). Friction factors for coniferous trees along rivers, J. of Hydr. Eng., 126(10), pp.732-740.
- Li, X. (2006). Soil bioengineering and the ecological restoration of riverbanks at the Airport Town, Shanghai, China Shanghai Academy of Environmental Sciences, 508 Qinzhou Road, Shanghai 200233, China.
- Wilson, C.A.M., Stoesser, T., Bates, D and Pinzen, A.B. (2003). Open channels flow through different forms of submerged flexible vegetation, J. Hydr. Eng., ASCE, 129(11), pp. 847-853.
