مدل سازی جریان غیرماندگار درون گذر از درون سد پاره سنگی در رودخانه ها

یکی از پدید ههای طبیعی که همواره زمی نهای اطراف رودخان هها را در معرض تهدید قرار م یدهد، وقوع سیلاب است. از جمله تدبیرهایی که به منظور کاهش خطرات ناشی از سیل صورت م یگیرد، ساخت سدهای پار هسنگی در مسیر سیل و کنترل انر ژی مخرب آن است. این سدها به عنوان گون های از سدهای تأخیری، بخشی از آب را در هنگام جریان سیل در پشت سد ذخیر ه کرده و به تدریج و با دبی کمتری به پایین دست انتقال م یدهند. بدین منظو ر هدف از ارائه مقاله حاضر، روندیابی یکپارچه سیل گذرنده از درون سد پار هسنگی در کل مسیر رودخان ه، با درنظر گرفتن ج ری ان غیرماندگا ر اس ت. تلاطم ناش ی از محیط سنگریز های و متخلخل منجر به ایجاد جریان غیرخطی م یشود. بنابراین به منظور محاسبه افت انر ژی درون محیط متخلخ ل، روابطی بین افت اصطکاکی و عدد رینولدز و یا بین گرادیان هیدرولیکی و سرعت جریان ارائه شده اس ت. در ای ن تحقی ق، از رابطه یک بعدی سامانی و همکاران بین افت اصطکاکی و عدد رینولدز بهره گرفته شده است. همچنین با توجه به غیرماندگار بودن جریان سیل، از معادلات سنت-ونانت استفاده شده است. در نهایت مدل ریاضی روندیابی س یل با استفاده از ن ر مافزار ، MATLAB R2009a بر طبق روش تفاض لهای محدود و الگوی حل ضمنی پرایزمن ارائه و دقت مدل با استفاده از دا د ههای آزمایشگاهی بررسی شده است. این آزمای شها در یک فلوم آزمایشگاهی در دو مرحله انجام گرفته است. ابتدا روابط دبی-اشل در مقاطع موردنظر محاسبه شده و سپس به برداشت مقادیر عمق و دبی در مقاطع و زما نهای موردنظر پرداخته شده است.

کلیدواژه ها:

روندیابی سیل ، سد پار هسنگی ، محیط متخلخل ، جریان غیرماندگار ، معادلات سنت-ونانت