حساسیت سنجی معادلات برآورد انتقال بار کل رسوب در رودخانه ها

به منظور محاسبه ی دبی انتقال رسوب در رودخانه ها عمدتا از معادلات تجربی استفاده می شود. متغیرهای به کار رفته در این معادلات خصوصیات جریان و رسوبات، مانند سرعت و عمق جریان، اندازه ی ذرات رسوب است. برآورد انتقال رسوب با استفاده از این معادلات نیز بر پایه ی اندازه گیری این خصوصیات صورت می گیرد. خطاهایی که در اندازه گیری های این خصوصیات رخ می دهد و در کاربردهای مهندسی معمول است، بر صحت محاسبات انتقال رسوب تاثیر می گذارد. در تحقیق حاضر، انتشار خطای موجود در خصوصیات فیزیکی ورودی و تاثیر آن در برآورد انتقال بار رسوب به صورت کمی بررسی شده است و بر اساس آن میزان حساسیت و  نقاط ضعف و قوت چهار معادله ی انتقال بار کل رسوبات شامل: معادلات انگلند و هانسن، شن و هانگ، مولیناس و وو، و یانگ و لیم تعیین شده است. از آنجایی که معادلات تجربی انتقال رسوب معادلاتی غیرخطی هستند از روش عددی مونت کارلو برای مقایسه معادلات استفاده شد. نتایج نشان می دهد که از بین عوامل فیزیکی ورودی، به ترتیب، سرعت جریان، اندازه ی ذرات رسوب، و سپس ضریب زبری بیشترین، و تغییرات عمق جریان کمترین تاثیر را بر محاسبات انتقال رسوب دارند. همچنین نتایج این تحقیق نشان می دهد که از بین چهار معادله ی مورد بررسی، معادله ی مولیناس و وو کمترین و معادله ی شن و هانگ بیشترین حساسیت را نسبت به خطای موجود در داده های خصوصیات فیزیکی ورودی دارند. در بیشتر حالات مورد بررسی، تفاوت مشاهده شده بین معادله ی شن و هانگ و معادله ی مولیناس و وو بسیار زیاد و در حدود چند صد درصد است. بنابراین توصیه می شود به‎جز در شرایطی که اندازه گیری های عوامل فیزیکی به طور دقیق انجام شده است، معادله ی شن و هانگ به منظور محاسبه انتقال رسوب و یا استفاده در مدل های هیدرودینامیکی به کار برده نشود.

کلیدواژه ها:

انتقال رسوب ، بار کل رسوب ، انتشار خطا ، حساسیت سنجی ، روش مونت کارلو