تاثیر پل و پایه‌های پل بر روی پارامترهای هیدرولیکی جریان رودخانه‌ها (مطالعه موردی رودخانه نازلو چای واقع در استان آذربایجان‌غربی)
محورهای موضوعی : آنالیز سازه - زلزله
مهدی ماجدی اصل
1
()
مهدی یاسی
2
()
کلید واژه:
چکیده مقاله :
معمولترین نوع تجاوز به حریم رودخانه، ساخت پل بر روی آن می‌باشد. منظور از تجاوز به حریم رودخانه اشغال بخشی از فضای رودخانه و دشت سیلابی آن برای ساخت پل می‌باشد. غالباً اقتصادی‌تر شدن احداث پل ایجاب می‌کند که تجاوز چشمگیری به رودخانه و دشت سیلابی آن صورت گیرد که این تجاوز می‌تواند به صورت خاکریز در دشت سیلابی رودخانه یا درون خود بستر اصلی آن صورت گیرد که کاهش طول پل را به دنبال داشته، یا به صورت پایه‌های پل در بستر اصلی رودخانه ظاهر می‌گردد. در این حالت واکنشهای کوتاه مدت و دراز مدت جنبه‌های هیدرولیکی، زیست محیطی، آبرفتی، ژئومورفولوژیکی و بیولوژیکی آنها در محدوده طرحهای مهندسی رودخانه قرار می‌گیرند که بایستی هر کدام از موارد ذکر شده بطور تخصصی، مورد بحث و تجزیه و تحلیل قرار بگیرند.(1)در این مقاله، از مدل RAS - HEC برای بررسی و تحلیل تغییرات رودخانه از نظر هیدرولیکی، استفاده شده است. مدل RAS – HEC برای شرایط جریان پایدار و به صورت یک بعدی، خصوصیات جریان را در راستای عمومی جریان بررسی می‌کند. این مدل با بهره‌گیری از اطلاعات صحرایی، نتایج قابل اعتمادی را از متوسط خصوصیات جریان (سرعت، عمق، تنش برشی و ...) ارائه می‌دهد و کاربرد عمومی در مطالعات رودخانه‌ای دارد (9). این مقاله سه حالت مختلف پل را مورد بررسی قرار داده است: 1-شرایط طبیعی و موجود در رودخانه 2-حالتی که تنها پایه‌های پل حذف شده است 3-حالتی که کل پل (پایه‌ها و بدنه پل) حذف شده است. ارزیابی نتایج حاصله نشان می‌دهد که در دبیهای معمولی و پایین، تاثیرات بدنه پل و پایه‌های پل کم بوده و مشکل‌ساز نمی‌باشد. به عنوان نمونه در دبی 81/28 متر مکعب بر ثانیه، تغییرات نسبتاً ناچیزی در اکثر پارامترهای هیدرولیکی تا فاصله 100 متری بالادست پل مشاهده شده است. ولی در دبیهای بیشتر و سیلابی، تاثیرات بدنه پل و پایه‌های پل افزایش چشمگیری داشته به طوریکه امکان بروز خطرهای مختلفی تا فواصل زیادی از پل وجود خواهد داشت. که به عنوان نمونه برای دبی 180 متر مکعب بر ثانیه، تغییرات پارامترهای هیدرولیکی تا فاصله 400 متری بالادست پل مشاهده شده است و بیشترین شدت تاثیرات در محدوده پل و مقطع بالادست آن اتفاق افتاده است (2).
General Kind of encroachment of river is constructing a bridge on it. Purpose of encroachment of river is occupation part of river and flood plain for constructing bridge. Often being economical of bridge innovation affirmated that most of encroachment take place to river and flood plain, which this encroachment can be in form of embankment in flood plain of river or into the main bed of river which cause decreasing of bridge length or appearant in form of bridge piers in main bed of river. In this state, long term or short term reactions of hydraulics, environmental, alluvium, geomorphological and biological aspects are settled in bound of river engineering projects that each of mentioned cases must be analyzed specializely. In this paper used HEC- RAS model for considering and analysis of river changes in hydraulics aspect. HEC- RAS model simulate the steady flow characteristics only in main direction of flow (1 Dimention). This model have been widely accepted to give satisfactory results for simulation of main characteristics of flow (i. e. depth, velocity, shear stress, …), using field data.This paper considered three different kinds of bridge. 1: natural and exist conditions in river. 2: state which omitted only bridge piers. 3: state which total of bridge (abutment and bridge piers) is omitted. Obtained results showed that in lower descharges, the effect of bridge embankment and bridge piers is low and don’t make problems. For example, in flow rate 28.81 m 83/s, it is seem that insignificant changes in most of hydraulics parameters until 100 meters upstream of the bridge. But in higher and flood descharges, effects of bridge embankment and bridge piers increases, so that, appearance of different dangerous is possible until more distances of bridge. For example, in flow rate 180 m 83/s, changes of hydraulics parameters is seen until 400 meters of upstream of the bridge. Highest of effects intensity is happen in upstream and downstream sections of the bridge (S4 and S5).