ارائه یک مدل ریاضی صریح برای حل معادلات جریان آب های کم عمق

جریان در طبیعت سه بعدی و اغلب به صورت آشفته می باشد. حل معادلات حاکم بر حرکت در چنین وضعیتی بسیار دشوار است. در بسیاری از مسائل که مهندس هیدرولیک با آن مواجه می شود، مانند جریان در سواحل و یا در رودخانه ها عمق جریان در مقابل عرض و طول آن کم است. اگر بتوان در چنین مواردی از شتاب حرکت در جهت قائم صرف نظر نمود می توان فشار را در عمق هیدرواستاتیک در نظر گرفت. به این ترتیب می توان با انتگرال گیری از معادلات حرکت در عمق یکی از معادلات را حذف و جریان را به صورت دو بعدی در پلان تحلیل نمود. یک امتیاز معادلات انتگرال گیری شده در عمق آن است که عمق خود نیز در معادلات ظاهر می شود و پس از حل معادلات در تمام میدان حل به دست می آید. هرچند با وجود کامپیوترهای سریع در عصر حاضر انجام محاسبات به صورت سه بعدی نیز ممکن شده است با این حال در بسیاری از موارد عملی نتایج مدل ریاضی آب های کم عمق با واقعیت تطابق داشته و در عین حال هزینه های بسیار کمتری را به کاربر تحمیل می کند. در این مقاله یک مدل ریاضی برای حل معادلات آب های کم عمق ارائه شده است. این مدل غیردائمی بوده و از روش احجام محدود و شبکه جابجا شده استفاده می کند. جهت حل معادلات روش صریح بکار گرفته شده است. این مدل برای پیش بینی موج سینوسی در یک حوضچه با انتهای بسته و الگوی جریان در اطراف یک آب کش بکاربرده شده و نتایج آن با روابط تئئوری و آزمایشگاهی و دیگر مدل های ریاضی مقایسه شده است.