آنالیز حساسیت دو رابطه برآورد سرعت جریان و بررسی عوامل موثر در برآورد سرعت جریان

نویسندگان

1 دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

2 دانشگاه فردوسی مشهد

3 دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

doi
10.22092/wmej.2015.107087
چکیده

مطالعات مهندسی رودخانه و طراحی سازه‌های متقاطع رودخانه نظیر پل‌ها، سدهای انحرافی، دهانه آبگیر و غیره ارتباط تنگاتنگی با محاسبه دقیق عمق، سرعت جریان و برآورد دبی حداکثر لحظه‌ای سیل دارد. برآورد سرعت جریان از مباحث مهم در مطالعات هیدرولیک و هیدرولوژی محسوب می‌شود. از آنجایی که بیشتر مناطق در کشور فاقد آمار دبی و سرعت جریان بوده و یا دارای آمار ناقص هستند استفاده از فرمول‌های تجربی در این زمینه ضروری می‌باشد. جهت استفاده مناسب و بدست آوردن نتایج قابل قبول از این روابط در دیگر مناطق، می‌بایست دامنه حساسیت پارامترهای فیزیکی موجود، مورد تجزیه و تحلیل قرار گیرد. لذا در این تحقیق علاوه بر ارائه یک روش جدید جهت آنالیز حساسیت پارامترهای موجود در روابط تجربی، که ضمن سادگی از کارایی خوبی نیز برخوردار است، دو رابطه مرسوم برآورد سرعت جریان (رابطه شزی و رابطه مانینگ)که در هیدرولیک رودخانه‌ها کاربرد وسیعی پیدا کرده است، آنالیز حساسیت شده‌اند. نتایج تحقیق حاکی از آن است که رابطه تجربی شزی نسبت به رابطه مانینگ، در برآورد سرعت جریان از حساسیت بیشتری برخوردار است. در رابطه مانینگ نیز حساسیت مدل به مقادیر زبری کمتر، بیشتر است و نیز در شیب خط انرژی (سطح آب) بالاتر، سرعت جریان حساس‌تر می‌باشد. به عبارتی با تغییرات جزئی در شیب‌های زیاد سرعت جریان تغییرات چشمگیری دارد. حساسیت خروجی مدل به پارامتر شعاع هیدرولیکی نیز در سطوح بالاتر بیشتر می شود. همچنین، حساس‌ترین پارامتر در رابطه شزی، ضریب زبری است که در برآورد آن می‌بایست دقت کافی اعمال گردد.