امین ایلیا - دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده عمران دانشگاه تهران
مسعود منتظری نمین - استادیار دانشکده عمران دانشگاه تهران

این تحقیق ابتدا با توجه به شرایط اولیه و شرایط مرزی مدل هیدرودینامیکی، عمق سیال و سرعتهای متوسط گیری شده در عمق را در نقاط مختلف مدل بدست می آوریم. سپس این سرعتهای متوسط گیری شده در عمق را بوسیله روابط تحلیلی مانند رابطه لگاریتمیVan Rijn در عمق توزیع کرده و در مدل سه بعدیAdvection-Diffusion بکار می بریم. برای حل عددی هر دو مدل جریان و انتقال از روش حجم محدود (Finite Volume) استفاده شده است. در مدل هیدرودینامیکی از یک شبکه منظم مستطیلی بکار گرفته شده است. در روی مرزهای سلولهای شبکه سرعتها و در هسته هر سلول عمق ها محاسبه می گردند. جهت شبکه بندی مدل سه بعدیAdvection-Diffusion از سیستم مختصات سیگما استفاده شده است. در این مدلها برای جداسازی معادلات از روشTime Splitting استفاده می کنیم. در این روش در هر گام زمانی، هر قست از معادله، به صورت جداگانه در دو یا سه جهت (بر اساس تعداد بعدهای مدل) حل میگردند. استفاده از مدل هیدرودینامیکی دو بعدی به جای مدل هیدرودینامیکی سه بعدی باعث افزایش قابل ملاحظه زمان اجرای مدل می شود. با توجه به این مسئله که در اکثر موارد سرعت سیال در راستای قائم ناچیز، و چگالی سیال در عمق ثابت می باشد، استفاده از مدل هیدرودینامیکی دو بعدی و توزیع سرعتهای متوسط افقی در راستای قائم و بکار گرفتن آنها در مدل سه بعدی هیدرودینامیک، خطایی زیادی در محاسبات ایجاد نمی نماید. مهمترین مسئله در حل معادلات،Advection-Diffusion محاسبه و تعیین مقادیر ضرایب پخش شدگی (Diffusion coefficients) و تعیین مرز بستر می باشد. در این تحقیق برای محاسبه ضرایب پخش شدگی در راستای قائم از روابط پیشنهادی و در راستای افقی از رابطه معروفSmagorinsky استفاده می شود. برای تعیین مقدار بار رسوبی بستر و همچنین تعیین شرط مرزی بستر از روشهای پیشنهاد شده توسط Van Rijn استفاده شده است.

مدل سازی عددی، آبهای سطحی، رسوب ، Time Splitting ، تغییرات مورفولوژیک