نمونه مثال روندیابی سیل با روش ماسکینگام
نمودارهای ورودی و خروجی یک رودخانه در زیر جدول بندی شده است.
روش مسیریابی Muskingum برای سیستم هایی استفاده می شود که دارای روابط Storage - Discharge هستند و هیستریک هستند. یعنی برای سیستمهایی که خروجی برای آنها یک عملکرد منحصر به فرد از ذخیره سازی نیست. رابطه S در مقابل O برای رسیدن به رودخانه مورد نظر در زیر آمده است.
الف. برآورد پارامتر
برای به دست آوردن پارامترهای مسیریابی ماسکینگام k و x برای این رودخانه از این مشاهدات استفاده کنید. ذخیره اولیه در سیستم 715000 متر مکعب است.
روال گرافیکی:
روش گرافیکی شامل ایجاد نمودارهای [xI + (1-x)O] در مقابل S برای مقادیر مختلف x است، به طور دلخواه انتخاب شده به گونه ای که مقدار x بین 0 و 0.5 باشد. مقدار بهینه x بدین ترتیب انتخاب می شود که باریکترین و صاف ترین نمودار حلقه [xI + (1-x)O] در مقابل حالت S بدست آید. شیب کمترین مربع خطی متناسب با نقاط حاصل تخمین k است.
الف) ذخیره سازی انباشته شده در سیستم ایجاد کنید. از معادله پیوستگی به شرح زیر استفاده کنید:
ستون های 1 و 2 آورده شده است.
ستونهای 3 و 4 به ترتیب متوسط شار جریان Ii+1 + Ii)/2) و شار جریان Oi+1 + Oi)/2) هستند.
ستون 5 ذخیره انباشتی در سیستم به دست آمده با استفاده از معادله پیوستگی زیر است.
ستونهای 6 - 9 مقادیر متوسط شار وزنی [xI + (1-x)O] برای مقادیر مختلف x است. نمودار ستون های 6 - 9 در مقابل ستون 5 در زیر نشان داده شده است.
براساس این نتایج ، مقدار x = 0.15 انتخاب می شود. کمترین مربعات متناسب با نقاط مربوطه مقدار k = 2.3 ساعت را نشان می دهد.
روش حداقل مربعات
با استفاده از معادلات فوق داریم:
A = 1255.626164 s
B = 7029.100513 s
k = A+B = 8284.726677 s = 2.3 h
x = A/(A + B) = 0.151559154
مشاهده کنید که این نتایج برای k و x همان نتایج نمودار گرافیکی است. برای انجام مقایسه، هیدروگراف خروجی مشاهده شده و پیش بینی شده با استفاده از مقادیر برآورد شده از k و x در زیر آمده است.
ب. مسیریابی ماسکینگام
از روش مسیریابی Muskingum استفاده کنید تا هیدروگراف جدول بندی شده در زیر از همان رودخانه و همان قسمت A را طی کنید.
مطابق با داده های ورودی، Dt = 1 ساعت را انتخاب کنید. با این حال، بررسی کنید که با Dt انتخاب شده، مقادیر پارامتر محدودیت ها را برآورده می کند:
x < 0.5 Dt/k < 1 - x
برای این مورد: 0.1515 < (0.5) (3600)/8284.73 < 1 - 0.1515 بنابراین خوب است. با به دست آوردن Co ،C1 و C2 با مسیریابی پیش بروید.
این بازده: Co = 0.061787؛ C1 = 0.346074؛ و C2 = 0.592139. استفاده از این مقادیر در معادله مسیریابی Muskingum:
هیدروگراف خروجی را مانند جدول زیر بدست آورید. هیدروگراف های حاصل نیز در زیر نمودار می شوند.
شناسه تلگرام مدیر سایت: SubBasin@
نشانی ایمیل: behzadsarhadi@gmail.com
(سوالات تخصصی را در گروه تلگرام ارسال کنید)
_______________________________________________________
پروژه تخصصی در لینکدین
نظرات (۰)