تحلیل جریان در عرض رودخانه بهروش اجزاء محدود
نویسندگان
1 استادیار گروه مهندسی آب، دانشکده مهندسی آب و خاک، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
doi
چکیده
رودخانههای آبرفتی غالباً دارای دشتهای سیلابی عریضی میباشند که در انتقال سیل، بهبود شرایط زیستگاه رودخانه، حاصلخیزی اراضی ساحلی و نیز رونق فعالیتهای کشاورزی و تفریحی نقش مهمی دارند. برای محاسبه دبی جریان سیل در مجرای اصلی و دشتهای سیلابی و نیز شناسایی نقاط فرسایشپذیر رودخانه، تعیین توزیع عرضی سرعت جریان و تنش برشی مرزی دارای اهمیت زیادی است. ایندرحالی است که در شرایط سیل، اندازهگیری پروفیل عرضی سرعت جریان و بهویژه تنش برشی نیازمند تجهیزات پیشرفته و گرانقیمت است. بنابراین، استفاده از مدلهای ریاضی شبهدوبعدی مبتنی بر حل معادلات پیوستگی و اندازه حرکت جریان بهعنوان راهکاری مناسب در طرحهای مهندسی رودخانه جایگاه ارزشمندی پیدا نموده است. در این مقاله با حل عددی مدل ریاضی شبهدوبعدی شیونو و نایت بهکمک روش اجزاء محدود، ابتدا توزیع عرضی سرعت در رودخانه میناب (ایستگاه برنطین) با استفاده از دادههای صحرایی واسنجی شد. بیشینه خطای مدل در برآورد دبی جریان سیلاب حدود 13 درصد بهدست آمد. سپس توزیع عرضی تنش برشی برای سیلاب سال 1374 شبیهسازی شده و بهکمک آن تغییرات هندسه مقطع عرضی رودخانه تحلیل شد. نتایج این تحقیق نشان داد که وضعیت فرسایش و رسوبگذاری در عرض رودخانه بر اساس تنشهای برشی بهدست آمده از مدل ریاضی به واقعیت بسیار نزدیک میباشد.