مدل‌سازی عددی الگوی جریان در ابعاد مدل فیزیکی رودخانه کارون (محدوده مئاندر جنگیه)

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری سازه‌های آبی، دانشکده مهندسی آب و محیط زیست، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران

2 استاد، گروه سازه‌های آبی، دانشکده مهندسی آب و محیط‌زیست، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران.

3 استادیار گروه سازه های آبی، دانشکده مهندسی آب و محیط زیست، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران

doi
چکیده

در سال‌های اخیر، با پیشرفت‌های حاصل‌شده در توان محاسباتی رایانه‌ها و توسعه روش‌های محاسبات عددی، فرایندهای مرتبط با جریان آب و انتقال رسوب با دقت بیشتری بررسی شده‌اند. این مطالعه استفاده از مدل‌سازی عددی دوبعدی HEC-RAS را به‌عنوان گزینه‌ای برای پیش‌بینی مؤلفه‌های هیدرولیکی در مسیر خم بررسی می‌کند. مقایسه نتایج در چارچوب یک مطالعه مدل فیزیکی کج رودخانه کارون در بخش پیچان‌رود جنگیه صورت پذیرفت. محدوده مدل‌سازی شده حدفاصل ایستگاه اهواز تا فارسیات، به طول 40 کیلومتر بوده که شامل برداشت رقوم سطح آب و سرعت جریان می‌باشد. نتایج نشان می‌دهد، مدل عددی، الگوهای سرعت جریان مشابهی با مدل فیزیکی، با شاخص‌های ضریب تبین، ریشه میانگین مربعات خطا و ضریب ناش-ساتکلیف به ترتیب 941/0R2=، (m/s) 04/0RMSE= و 88/0NSE= پیش‌بینی نمود. بااین‌حال ویژگی‌های شبکه مورداستفاده تأثیر بالایی بر توزیع سرعت دارا بود، به‌گونه‌ای که شبکه منظم با تراکم بالا بهترین دقت را در شبیه‌سازی سرعت جریان داشته است. برای شبیه‌سازی جریان در مدل عددی، تعیین مدت‌زمان شبیه‌سازی و گام‌های زمانی در انجام فرایند محاسبات عددی، لازم و ضروری است. در این تحقیق در مراحل مختلف، زمان شبیه‌سازی متفاوت بوده است و گام‌های زمانی در اغلب مراحل شبیه‌سازی برابر با مقدار 5/0 ثانیه در نظر گرفته شد. همچنین نتایج با بررسی نقشه‌های ماهواره‌ای مربوط به 51 سال اخیر نشان داد محدوده دیواره‌های ساحلی محدوده مئاندر جنگیه به دلیل تنش برشی تمایل به فرسایش داشته است.