مدل‌سازی سه‌بعدی اثر مشترک زبری و ارتفاع آب پایین‌دست روی شکست سد به کمک مدل Flow-3D و نتایج آزمایشگاهی

doi
چکیده

مطالعات مربوط به شکست سد به ویژه موج سیلاب ناشی از آن،‏ برای مدیریت ایمنی پایین‌دست سدها ضروری است. دانستن سرعت امواج ناشی از شکست سد و اثرات زبری بستر در تغییرات کمی و کیفی گسترش سیلاب در پایاب سدها در هیدرولیک جریان‌های با سطح آزاد مهم است. پدیده شکست سد با نصب دریچه در مسیر کانال آزمایشگاهی و باز کردن ناگهانی دریچه قابل بررسی است. در این پژوهش با به‌کارگیری نرم‌افزار Flow-3D به مدل‌سازی سه‌بعدی بررسی مشخصات هیدرولیکی سیلاب ناشی از شکست سد و تأثیر‌پذیری موج شکل گرفته به‌دلیل وجود زبری‌های مصنوعی،‏ نحوه آرایش آن‌ها،‏ تأثیر عمق پایین‌دست،‏ و مقایسه آن‌ها با نتایج آزمایشگاهی پرداخته شده است. نتایج نشان داد که وجود زبری در کف سبب افزایش مقاومت در برابر جریان شده و از سرعت موج پیش‌رونده می‌کاهد که این کاهش سرعت در آرایش زیگزاگ زبری‌ها بیشتر از آرایش منظم است که دلیل آن تفاوت در فاصله عرضی بین زبری‌ها در دو نوع آرایش است که نحوه پخش جریان را متفاوت می کند. به‌طور کلی وجود زبری با آرایش زیگزاگ در کنار افزایش عمق پایین‌دست بیشترین تأثیر را در استهلاک سرعت موج پیش‌رونده دارد.