شبیه سازی توزیع دوبعدی سرعت جریان در رودخانه ها به کمک روش چیو (مطالعه موردی: رودخانه گرگان رود)

نویسندگان

1 دانشیار گروه مهندسی آب، دانشکدۀ مهندسی آب و خاک، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

2 دانش ‏آموختۀ کارشناسی ارشد مهندسی عمران آب، دانشگاه آزاد واحد بندرعباس

3 دانش‏ آموختۀ کارشناسی ارشد مهندسی عمران آب

doi
10.22059/ije.2017.62627
چکیده

حل توزیع دوبعدی سرعت جریان در رودخانه‏ها (در جهات عرضی و عمقی) برای مدل‏سازی بسیاری از فرایند‏های هیدرولیکی از قبیل استخراج رابطۀ دبی‌ـ اشل رودخانه، محاسبۀ انتقال رسوب معلق و نیز تعیین تنش برشی مرزی نیاز است. در این تحقیق با استفاده از روش احتمالاتی چیو، روشی ساده برای شبیه‏سازی توزیع عرضی و قائم سرعت در رودخانه‏‏های مستقیم معرفی شده است. برای واسنجی و صحت‏سنجی این روش، ایدۀ جدیدی بر مبنای تخمین بهینۀ پارامتر آنتروپی در رودخانه به‌کار گرفته شد. نتایج تحقیق در ایستگاه هیدرومتری آق‏قلا واقع در رودخانۀ گرگان‌رود نشان داد میدان سرعت جریان به‏دست‌آمده از مدل چیو در مقایسه با داده‏های صحرایی دقت خوبی دارد. همچنین تحلیل آماری نتایج به‏دست‌آمده نشان داد میانگین خطای مطلق این مدل برای حل توزیع دوبعدی سرعت جریان در مراحل واسنجی و صحت‏سنجی به‏ترتیب حدود 2/5 و 5/3 درصد است. این میزان خطا برای تخمین دبی کل جریان رودخانه به‏ترتیب حدود 9/5 و 04/6 درصد است. با توجه به داده‏های اندک ورودی، این مدل مزیت عمده‏ای نسبت به سایر روش‏های موجود دارد.