تحلیل حساسیت مدل دوبعدی HEC-RAS نسبت به معادلات حاکم در پهنهبندی خطر سیل: مطالعه موردی رودخانه خرمآباد
نویسندگان
1 دانشجوای دکترای علوم و مهندسی آبخیزداری، گروه مهندسی مرتع و آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه لرستان
2 دانشیار گروه مهندسی مرتع و آبخیزداری، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه گنبد کاووس
3 دانشیار ، گروه مهندسی مرتع و آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه لرستان
doi
10.22111/jneh.2025.50364.2086چکیده
علیرغم پیشرفتهای قابلتوجه در مدلهای هیدرولیکی، عدم درک کامل فرآیندهای سیلاب و تغییرات مکانی-زمانی ورودیهای مدل (مانند توپوگرافی و زبری سطح)، دقت پیشبینی سیلاب را محدود کرده است. در پژوهش حاضر، تأثیر معادلات محاسباتی بر دقت مدل HEC-RAS در تهیه نقشه خطر سیل بررسی شد. به همین منظور متغیرهای جریان آب برای دبیهای 15، 34 و ۱۰۰۰ مترمکعب بر ثانیه در یک بازه ۳ کیلومتری از رودخانه پاییندست شهر خرمآباد شبیهسازی شدند. نتایج تحلیل حساسیت نشان داد که این مدل به عواملی نظیر ضریب زبری مانینگ، ابعاد شبکه محاسباتی و روش حل معادلات حاکم بر جریان حساسیت بالایی دارد. در میان خصوصیات هیدرولیکی مختلف، تراز سطح آب کمترین حساسیت را نسبت به معادلات محاسباتی نشان داد. عملکرد مدل در شبیهسازی جریان اندازهگیری شده در ماه فروردین و آبان ۱۴۰۳، با استفاده از روش حل موج پخشیده، بهمراتب بهتر بود. در مقابل، برای سیلاب فروردین ۱۳۹۸، روش حل معادلات موج دینامیک نتایج بهتری را ارائه داد. تحلیلهای انجامشده از طریق ارزیابی پارامترهای اندازهگیری شده (عمق، سرعت و عرض گسترش جریان) و نتایج شبیهسازی چهار مقطع مشاهداتی، با استفاده از شاخصهای آماری RMSE و MAPE، انجام گردید. نتایج نشان داد که در اکثر مقاطع، سیلاب به کرانهها گسترش یافته و در مقطع پل (مقطع D) به دلیل محدودیت عرضی، عمق و سرعت بیشتری به ثبت رسیده است. به طور کلی، در شرایطی که کانال مقطع پر ظرفیت مناسبی برای دبی ورودی داشته باشد، روش حل موج پخشیده انتخاب بهتری است. در مقابل، برای دبیهای با دوره بازگشت بالا و در شرایطی که جریان به سمت سیلابدشت گسترش مییابد، انتخاب معادلات موج دینامیک برتر خواهد بود.