توسعه مدل عددی جریان غیرماندگار همراه با انتقال رسوب در سیستم‌های رودخانه‌ای

نویسندگان

1 دانشگاه رازی

2 دانشگاه شهید چمران اهواز

3 دانش اموخته دکتری سازه های آبی دانشگاه رازی

doi
چکیده

برای مهندسان بسیار ضروری و مهم است، که از چگونگی روندیابی جریان و انتقال رسوب آگاهی داشته باشند. مدل‌های ریاضی ابزار با ارزشی را برای پیش‌بینی شرایط جریان و فرایند انتقال رسوب فراهم نموده‌اند و به‌نحو گسترده‌ای در مدیریت و مهندسی آب کاربرد دارند. هدف اصلی این تحقیق، توسعه مدل عددی هیدرودینامیکی یک بعدی و غیرماندگار است، که برای روندیابی جریان و انتقال رسوب به‌صورت شبه‌کوپل در سیستم‌های رودخانه‌ای ‌مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این تحقیق، ابتدا مدلی ریاضی توسعه داده شده است، که در آن معادلات سنت ونانت در سیستم‌های رودخانه‌ایی حل می-شوند. این معادلات پس از خطی شدن به روش تفاضل‌های محدود، به‌صورت نیمه ضمنی و از طریق تکنیک زیگزاگی حل می‌شوند. پس از حل معادلات و محاسبه خصوصیات هیدرولیک جریان در رودخانه، این مشخصات برای حل معادلات انتقال رسوب استفاده می‌شوند. از معادله دینامیکی انتقال- پخش و معادله دیفرانسیلی بار بستر به‌ترتیب برای محاسبه میزان انتقال بار معلق و بار بستر استفاده می‌شود. بعد از محاسبه میزان انتقال رسوب، از معادله اکسنر برای محاسبه تغییرات ارتفاع بستر در رودخانه استفاده می‌شود. در نهایت در این تحقیق مدل عددی با مدل هیدرولیکی Hec-Ras مورد مقایسه قرار گرفت که نتایج، دقت بالای مدل عددی را نشان می دهد.