ارزیابی و کاربرد مدل ریاضی دو بعدی به منظور شبیه سازی الگوی جریان اطراف سازه های آب شکن در قوس رودخانه با استفاده از مدل فیزیکی

یکی از روشهای حفاظت غیر مستقیم سواحل رودخانه در مقابل فرسایش ، استفاده از سازه های آب شکن می باشد .تحقیقات فراوانی در زمینه طراحی جانمائی آب شکن ها صورت گرفته اما روابط تجربی اشاره شده ، تفاوت های عمد ه ای را نشان می دهند . لذا طراحی ها معمو ً لا با قضاوت کار شناسی و استفاده از مدل فیزیکی که شامل هزین ه ها ی هنگفتی می شود ، صورت می گیرد . بدین جهت ، استفاده از مدل ریاضی و حل عددی معادلات می تواند ، ابزاری دقیق ، سریع و ارزان برای طراحی جانمائی آب شکن ها بحساب آید . در این زمینه نیز مدل های ریاضی متفاوتی عرضه شده است که از جمله آنها می توان به مدل ریاضی دو بعدی که در مرکز تحقیقات آب وزارت نیرو تهیه شده اشاره نمود . این مدل قادر است الگوی جریان را در مناطق کم عمق (Shallow Water) شبیه سازی نماید.با توجه به تغییرات سه بعدی جریان بین آب شکن ها و خصوصًا در نوک آنها ، هدف از این تحقیق بررسی و ارزیابی قابلیت مدل ریاضی مذکور که پدیده را بصورت دو بعدی در نظر م یگیرد در شبیه سازی الگوی جریان در این شرایط بوده است .بدین منظور ، با طراحی و ساخت چند آب شکن در قوس مدل فیزیکی رودخانه کارون و شبکه بندی بازه مورد مطالعه ،مقادیر سرعت ، در دو جهت عمود بر هم ، در گره های شبکه بندی اندازه گیری شد و پس از تعیین الگوی جریان اطراف سازه ،نتایج بدست آمده با نتایج حاصل از اجرای مدل ریاضی مقایسه گردید.مقایسه نتایج تفاوتهایی را بین الگوی جریان حاصل از مدل فیزیکی و الگوی جریان منتج از اجرای مدل ریاضی بخصوص در نواحی بالادست آب شکن ها و در دبی های بالاتر نشان می دهد.

کلیدواژه ها:

آب شکن ، مدل ریاضی ، مدل فیزیکی ، رودخانه ، مئاندر