نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار گروه مهندسی عمران- هیدرولیک و مکانیک مهندسی رودخانه، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه ارومیه.

2 دانش آموخته دورة کارشناسی ارشد مهندسی آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه ارومیه.

چکیده

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 به منظور شبیه‌سازی پارامترهای هیدرولیکی آن رودخانه با مساحت حوضة آبریز 3726 کیلومترمربع می‌باشد. نظر به اینکه مدل‌های چند بعدی نیاز به زمان و هزینه بالایی دارند، در قوس رودخانه با استفاده از تلفیق تصاویر ماهواره‌ای و مدل تک بعدی 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 سیمنه‌رود 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. 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 فاصلة حدود 50/1 متر اتفاق افتاده است. در صحت سنجی 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. همچنین شبیه‌سازی در محیط GIS تأثیر بسزایی در دقت خروجی‌های بدست آمده دارد

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

On the Hydraulic Simulation of River Simineh using HEC-RAS and ArcGIS Software

نویسندگان [English]

  • Mirali Mohammadi 1
  • Mahsa Mohtadi 2

1 Associate prof. in Civil Eng. (Hydraulics & River Eng. Mechanics), Faculty of Eng., Urmia University, Urmia, Iran.

2 MSc. in Watershed Management Eng., Faculty of Natural Resources, Urmia University, Urmia, Iran.

چکیده [English]

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

کلیدواژه‌ها [English]

  • Hydromorphology
  • River Simineh
  • Flow simulation
  • HECRAS
  • ArcGIS