اندازه‌گیری استهلاک انرژی رودخانه با فرمول محقق ایرانی/ هیدرولیک پیچیده رودخانه‌های کوهستانی بررسی می‌شود

گروه علم و فناوری خبرگزاری آنا، رودخانه‌های کوهستانی حالت پله پله دارند که هر پله یک بازه کوهستانی است.  بازه‌های کوهستانی نقش کلیدی در انتقال آب و رسوبات از سرشاخه‌ها به لایه‌های پایین رودخانه را دارند و به همین دلیل تعیین مقاومت و استهلاک انرژی آنها معیار بسیار مهمی در حوزه مهندسی آب به شمار می‌رود. بسیاری از بازه‌های پله گوداب از درون روستاها عبور می‌کند، بنابراین پارامترهای هیدرولیکی و مورفولوژیکی این بازه‌ها نقشی کلیدی در تهیه طرح‌ هادی روستایی و ساماندهی رودخانه ایفا می‌کند.

تاکنون رابطه، دستورالعمل، فرمول یا روشی برای محاسبه و اندازه‌گیری استهلاک انرژی رودخانه‌های کوهستانی وجود نداشته است. حال یکی از محققان دانشگاه صنعتی امیرکبیر به نام عباس ترابی‌زاده پس از انجام تحقیقات میدانی، داده‌ها را به شکل فرمولی درآورده که با استفاده از آن می‌توان مشخصات هیدرولیکی، مقاومت جریان، استهلاک انرژی و سایر پارامترهای لازم برای تحلیل هیدرولیک جریان رودخانه را به دست آورد.

ارائه فرمولی برای محاسبه مشخصات رودخانه‌های کوهستانی

در طول دهه‌های گذشته، مورفولوژی بازه‌های پله ‌گوداب به طور کامل بررسی شده اما محاسبه مشخصات هیدرومورفولوژیکی این بازه‌ها به دلیل وجود پارامترهای مختلف کاری پیچیده به شمار می‌رود. بنابراین محققان برای انجام پروژه‌های ترمیم رودخانه چاره‌ای جز ارتقای دانش خود در حوزه هیدرولیکی ندارند.

ترابی‌زاده طرح «ارزیابی میدانی هیدرولیک جریان و استهلاک انرژی در بازه‌های پله گوداب رودخانه‌های کوهستانی» را به عنوان تز دکتری خود ارائه داده است. اندازه‌گیری‌ها و جمع‌آوری اطلاعات مورد نیاز برای ساخت فرمول محاسبه مشخصات هیدرولیک رودخانه طی پنج سال و با مطالعه روی سه رودخانه در کشور انجام شده است. 

فرمولی که کار مهندسان را آسان می‌کند

به گفته ترابی‌زاده؛ تعیین حد بستر رودخانه در مناطق شهری و روستایی، تعیین میزان خودپالایی رودخانه، ایجاد نقاط گردشگری مناسب، توسعه شهری در مناطق کوهستانی و پیش‌بینی سطح آب از جمله کاربردهای فرمول محاسبه ویژگی‌های هیدرولیکی است. این روابط ریاضی کاربرد ویژه‌ای در مهندسی آب دارد،  برای مثال اگر مهندسی بخواهد در پایین دست یک رودخانه سد احداث کند به اطلاعاتی چون میزان استهلاک انرژی رودخانه، سرعت جریان و دبی آن نیاز دارد. درواقع بدون این اطلاعات نمی‌تواند در خصوص اندازه عرض و ارتفاع سد تصمیمی گرفت.

به عبارت دیگر، اگر هیدرولیک و شرایط جریان بالادست رودخانه مشخص نباشد، نمی‌توان سازه‌ای ایمن در جریان پایین دست آن احداث کرد. به عبارت دیگر، انجام هر کاری در رودخانه‌های کوهستانی، سواحل آن و شهرهای کوهستانی به اطلاعات و مشخصات خاصی نیاز دارد که به دست آوردن میزان دقیق آنها کار حیاتی است. با ارزیابی دقیق و درست شرایط جریان رودخانه نه‌تنها می‌توان کیفیت طراحی سازه را افزایش داد بلکه خطر سرریز شدن سد پایین دست  نیز کاهش می‌یابد.

توسعه نرم‌افزاری برای محاسبه مشخصات هیدرولیکی 

 در حال حاضر نرم‌افزارهایی برای تحلیل رودخانه‌های مناطق آبرفتی وجود دارد اما تاکنون نرم‌افزاری برای تحلیل رودخانه‌های کوهستانی وجود نداشته است. دستاورد طرح این محقق ایرانی یک رابطه ریاضیاتی است که به شکل فرمولی برای محاسبه مشخصات هیدرولیکی رودخانه‌های کوهستانی درآمده است. حال گروه تحقیقاتی برنامه دارد نرم‌افزار یا اپلیکیشنی بر پایه این فرمول توسعه دهد که بتواند مشخصات هیدرولیکی یک رودخانه را به صورت خودکار محاسبه کند.

با توجه به اهمیت ساخت‌وساز ایمن در مناطق کوهستانی به جرئت می‌توان گفت که توسعه نرم‌افزاری که بتواند مشخصات هیدرولیکی رودخانه‌های کوهستانی را محاسبه کند نه‌تنها به افزایش کیفیت سازه‌ها کمک می‌کند بلکه جان انسان‌های زیادی را حفظ می‌کند. این امر همچنین می‌تواند مانع از بروز حوادث ناگوار و خسارت مالی ناشی از طغیان بستر رودخانه‌ها شود.

انتهای پیام/4021/پ