مجموعه آموزش هیدرولوژی - اظهارات نهایی درباره روندیابی سیل

۲۰ بهمن ۹۹ ، ۲۳:۰۲ نويسنده: بهزاد سرهادی

8.6 اظهارات نهایی

رویکرد هیدرولیکی به عملکرد مسیریابی با پیچیدگی روند انتشار جریان از طریق یک رودخانه یا یک شبکه رودخانه قابل توجیه است.

حتی اگر علاقه هیدرولوژیکی به مسئله مسیریابی را بتوان با برخی از مدل های نوع یکپارچه برآورده کرد، دلایل ایمنی برای هر پروژه رودخانه ای ضرورت محاسبه دقیق تر متغیرهای جریان را ایجاد می کند.

دانش سطح آب سیلاب لازم است زیرا این سطح دشت سیلاب را مشخص می کند و ارتفاع مورد نیاز سازه ها مانند سطح بالا و پل را تعیین می کند. بیشتر مدلهای مسیریابی و موج حرکتی یکنواخت برای رابطه مرحله تخلیه یک تابع با ارزش واحد را در فرم Chezy فرض می کنند:

که در آن شیب بستر S₀ جایگزین شیب اصطکاک می شود. در حین وقوع سیل، این فرض واقع بینانه نیست. اگر فرم معادله حرکت برای S_f حل شود و این عبارت در معادله جایگزین شود، یک رابطه پیچیده تر از مرحله تخلیه بدست می آید:

از نظر بصری، تفاوت در شکل 9.6 نشان داده شده است، جایی که منحنی درجه بندی حلقه ای با معادله مطابقت دارد، یعنی به مدل های مسیریابی توزیع شده به عنوان امواج نوع پویا یا انتشار.

شکل 9.6 رابطه مرحله تخلیه به مدل های موجدار و پویا.

برای یک سطح مشخص، تخلیه معمولاً در اندام در حال افزایش هیدروگراف سیل نسبت به بخش رکود بیشتر است. برعکس، برای یک تخلیه معین، سطح آب در بخش رکود به ترتیب مقادیر مربوط به شرایط جریان یکنواخت و به ترتیب با اندام در حال افزایش را پشت سر می گذارد. این تفاوت ها می توانند مهم باشند و فقط مدل موج دینامیک (یا پخش) امکان شبیه سازی دقیق را فراهم می کند.

با این حال، کاربرد عملی یک مدل مسیریابی توزیع شده، خصوصاً برای یک سیستم رودخانه طبیعی، مسئله ای دشوار است.

منابع

Chow, V. T. 1959. Open channel hydraulics. McGraw-Hill Book Co., New York.

Chow, V. T., D. Maidment, and L. Mays. 1988. Applied Hydrology. McGraw-Hill Book Company, New York.

Cunge, J. A. 1969. On the subject of a flood propagation method (Muskingum method). J. Hydraulics Research, IAHR 7.

Cunge, J. A., F. M. Holly, and A. Verwey. 1980. Practical aspects of computational river hydraulics. Pitman Publ. Ltd., London.

Graff, W., Altinakar, M.S. 1996. Ecoulement non permanent et phenomenes de transport. Presse Polytechnique et Universitaires Romandes, Lausanne.

Popa, R. 1997. Elements of River Hydrodynamics (in Romanian). Didactica si Pedagogica, Bucharest.

Popa, R. 1998. Modelarea calitatii apei din rauri. Ed. HGA, Bucuresti.

Schaffranek, R. W., R. A. Baltzer, and D. E. Goldberg. 1981. A model for simulation of flow in singular and interconnected channels. Rapport TWI7-C3, US Geological Survey.

Strelkoff, T. 1970. Numerical solution of Saint-Venant equations. J. Hydraulics Div. 96.