Prediction of the sediment load in the river by HEC-RAS

Document Type : Original Article

Authors

1 Ph.D Student of Hydro-Structure Engineering, Department of Water Engineering, Lorestan University;

2 Instructor, River Engineering Department, Soil Conservation and Watershed Management Research Institute

3 Associate Professor, Water Engineering Department, Lorestan University

4 . Associate Professor, Water and Soil Department, Shahrood University of Technology

5 Professor, Hydrology Department, Shahid Chamran University

Abstract

Estimation of the sediment load which a specific flow is capable to transport, is one of the main topics of sediment researches. Abhar Rood River is one of the major rivers in Zanjan province which plays a big role in the agriculture of the region. In the present research, HEC-RAS 4.1 model is utilized to simulate the sediment hydraulic in Abhar Rood River. For this purpose, 730 sections along 50 km of Abhar Rood have been prepared by using the DEM map of the river (map scale 1:4000) in Hec-GeoRas extension of ArcMap, thereafter it was used to introduce the river geometry information to Hec-RAS model. Also the discharge amount with 25 years return period has been calculated in HYFA model using the 33 years flooding discharge data which was measured at the Ghorveh hydrometric station and used to simulate hydraulic flow of the Abhar Rood River. After calibrating the model for hydraulic conditions of the river, sediment boundary condition and bed gradation have been defined in model. Thereafter the sediment transport capacity of the river was calculated by transport functions at total cross sections. The comparison between the achieved results and measured data shows that, the Yang equation has minimum error compared with other equations. Therefore Yang equation due to its acceptable results is recommended to recognize the sediment transport capacity potential. In addition, to investigate the erosion and sedimentation status of Abhar Rood River, Hjulstrum and Shields criteria have been utilized. The hydraulic condition of this river shows the erosion status at the whole crosses of the river.

Keywords

References

1. احمدیان، م. و ر. ناصری قلقاچی. 1389. تعیین مناسب­ترین معادله برای برآورد با رسوبی رودخانه مطالعه موردی: رودخانه آجی­چای. نهمین کنفرانس هیدرولیک ایران. دانشگاه تربیت مدرس.
2. اسدی، ف.، ر. فضل­اولی، ع. عمادی و م. اسدی. 1390. شبیه­سازی هیدرولیک رسوب در رودخانه با استفاده از مدل ریاضی HEC-RAS4.0 (مطالعه موردی: رودخانه تالار). سومین همایش ملی مدیریت جامع منابع آب. دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری.
3. اکبری، غ.، م. فغفور مغربی و ص. تارم. 1390. بررسی ترکیب معادلات انتقال رسوب و روش­های محاسبه سرعت سقوط ذرات در مدل­سازی تغییر فرم بستر رودخانه. ششمین کنگره ملی مهندسی عمران، دانشگاه سمنان.
4. امامقلی­زاده، ص.، س. شیردل، م. گنجویان، م. محمدیون و م. فتحی­مقدم. 1389. بررسی وضعیت فرسایش و رسوب‌گذاری رودخانه شیرین دره با استفاده از مدل ریاضی Hec-Ras. مجله مهندسی آب، سال اول، شماره (1)، ص 34-19.
5. پیرو، م.، م. قمشی، ا. نوحانی و م. روانسالار. 1391. بررسی وضعیت رسوب بستر رودخانه با مدل عددی HEC-RAS.4، مطالعه موردی رودخانه بشار یاسوج. همایش ملی انتقال آب بین حوضه­ای (چالش­ها و فرصت­ها). دانشگاه شهرکرد.
6. جوان اجدادی، م. و م. محمودیان شوشتری. 1387. برآورد بارمعلق رسوب با استفاده از شبکـه­های عصبی مصنوعی و سیستم استنتاجی فازی-عصبی تطبیقی و مقایسه با نتایج روش اینشتین (مطالعه موردی: رودخانه بالخلی چای، ایستگاه سامیان اردبیل). سومین کنفرانس مدیریت منابع آب. دانشگاه تبریز.
7. حسینی، س.م. و ج. ابریشمی. 1378. هیدرولیک کانال­های باز. دانشگاه امام رضا (ع).  613 صفحه.
8. حسینی، س.ا. 1389. گزارش برداشت مصالح رودخانه‌ای در محدوده‌ رودخانه‌های خررود و ابهررود. شرکت مهندسی مشاور مهاب قدس. 307 صفحه.
9. شفاعی بجستان، م. 1389. اصول نظری و عملی هیدرولیک انتقال رسوب. انتشارات دانشگاه شهید چمران اهواز. 586 صفحه.
10. Gibson, S., G. Brunner, S. Piper, and M. Jensen. 2006. Sediment transport computations with HEC-RAS. Proceedings of the Eighth Federal Interagency Sedimentation Conference (8thFISC), April 2-6, Reno, NV, USA.
11. Lorang, M.S. and G. Aggett. 2005. Potential s0edimentation impacts related to dam removal: Icicle Creek, Washington, U.S.A.
12. USACE. 2010. HEC-RAS River Analysis System, Reference Manual for Version 4.1.0 Report CPD-69, Hydrologic Engineering Center, Davis, CA.
13. Yang, C.T. 1996. Sediment Transport, Theory and Practice, Ottawa University, Mc-Grow Hill, 412p.
Irrigation and Water Engineering
Volume 4, Issue 4 - Serial Number 16
September 2014
Pages 12-23

Files

Share

How to cite

Statistics