در این مقاله مدل ریاضی شبه دو بعدی SDAR1 که با هدف شبیه سازی خصوصیات جریان و تغییرات تراز بستر رودخانه‌ها توسط مولفان توسعه داده شده معرفی می‌شود. این مدل از ترکیب دو الگوریتم اصلی هیدرولیک و انتقال رسوب تشکیل شده است. مدل جدید SDAR از قابلیتهای متعددی برخوردار است که محاسبه نرخ انتقال رسوب، تعیین میزان فرسایش و رسوب‌گذاری،شبیه سازی نیمرخ طولی و عرضی، و پیش بینی وقوع پدیده آرمور یا مسلح شدن کف رودخانه را می‌توان برشمرد. الگوریتم مدل SDAR به‌گونه‌ای تنظیم شده که قادر است تغییرات سرعت، تنش برشی و نرخ انتقال رسوب را در امتداد عرضی مشخص کند. از این رو مدل دارای ماهیت شبه دو بعدی (‌S-2D )2 است. برای تحقق این ویژگی مهم، رودخانه به چند لوله جریان3 که دارای دبی مساوی ولی با مشخصه‌های هندسی متفاوتی‌اند تقسیم می‌شود. در هر لوله روندیابی رسوب و تعیین تغییرات تراز بستر به طور مجزا انجام می‌گیرد. دراین تحقیقات همچنین با معرفی مفهوم لوله جریان بازه ای4 اتصال شاخه ها و انشعابات جانبی، تغذیه یا برداشت آب و رسوب در حالت شبه دو بعدی فراهم شده و محدودیتهای موجود نسبت به مدلهای مشابه مرتفع شده است. واسنجی یا کالیبراسیون مدل با بهره گیری از داده های رودخانه‌ای و آزمایشگاهی طی چند مرحله متوالی انجام گرفته و عملکرد آن با مدلهای مرجع مقایسه شده است. این بررسیها توانایی مدل SDAR را برای شبیه سازی تغییرات تراز بستر و خصوصیات هیدرولیکی در شرایط گوناگون تأیید می‌کند. این مدل با دارا بودن توانایی شبیه سازی خصوصیات بستر در امتداد عرضی و طولی، گزینه مناسبی برای انجام مطالعات و تدارک اطلاعات کاربردی در عرصه های مختلف مهندسی و ساماندهی رودخانه ها قلمداد می شود.

واژه‌های کلیدی: تراز بستر، بستر متحرک، رودخانه آبرفتی، انتقال رسوب، پروفیل سطح آب، شبیه سازی بستر

متن کامل [PDF 438 kb]   (1290 دریافت)