استفاده از روش‌های تغییرات و محاسبات درون سلولی با هدف افزایش سرعت مدلسازی سیلاب با استفاده از نرم افزار STE

نویسندگان

1 گروه مهندسی آب، دانشکده آب و خاک، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران

2 استاد گروه مهندسی آب، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران

3 گروه مهندسی آب دانشکده آب و خاک دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان،ۀ گرگان، ایران

doi
چکیده

سیلاب‌های شدید و ناگهانی همواره منجر به خسارات جبران ناپذیری اعم از مرگ هزاران نفر و ضررهای اقتصادی بسیاری شده است. پهنه‌بندی سریع سیلاب یکی از مهمترین و اساسی‌ترین موارد در مدیریت بحران و کاهش خسارات ناشی از سیل است. برای کاهش خطرات، خسارات و اقدام به موقع، ضروری است که مناطق در معرض خطر سیلاب و آبگرفتگی را سریعاً شناسایی کرده و اقدامات لازم انجام شود. در این تحقیق، با توسعه بخش دوبعدی نرم‌افزار کاربر پسند STE اقدام به حل سریع تر معادلات آب کم عمق شده و با ارائه و بررسی روش‌های جدید شبکه‌بندی کلاسیک و تغییرات درون سلولی، به تسریع فرآیند پهنه‌بندی و شبیه سازی سیلاب پرداخته شده است. به منظور ارزیابی روش‌های ارائه شده اقدام به مدلسازی سیلاب اتفاق افتاده در سال 2017 توسط طوفان هاروی در ایالت تگزاس آمریکا در طول یک بازه 22 کیلومتری از رودخانه برازوس در نزدیکی شهر همپستد شده است. مقایسه نتایج بدست آمده از مدلسازی دقیق و طولانی مدت سیلاب با استفاده از دسته معادلات آب کم عمق با روش‌های سریع ارائه شده در تحقیق نشان می‌دهد روش‌های تغییرات درون سلولی می‌توانند ضمن حفظ دقت مدلسازی مدت زمان لازم برای اتمام مدلسازی سیلاب را از 1090 دقیقه به 17 الی 36 دقیقه (97 درصد) کاهش دهند. این در حالی است که پهنه سیلابی با دقت 94 درصد و مدلسازی عمق جریان با RMSE برابر 0.14 همراه بوده است.