مدلسازي عددي شكست تدريجي سد

مدل سازي پديدهي شكست سد بيشتر به منظورمحاسبهي تقريبي دبي پيك خروجي ناشي از شكست انجام مي شود، تا پيش بيني هايي براي مهار آن يا تمهيداتي براي پيشگيري از خطرات ناشي از آن انديشيده شود. مدل هاي عددي پديده ي شكست شامل سه بخش مي باشند. بخش اول شامل محاسبه دبي خروجي از مخزن و مدلسازي هيدروليكي جريان در روي بدنهي سد مي باشد، بخش دوم محاسبهي فرسايش بدنه سد در اثر عبور جريان مي باشد كه براي اين منظور از فرمول هاي انتقال رسوب استفاده مي شود. بخش سوم نيز پايداري شيب پايين دست سد در اثر فرسايش را مورد بررسي قرار مي دهد. در اين تحقيق روشي براي مدل كردن فرسايش تدريجي سد با ايجاد يك شكاف اوليه بر روي تاج آن براي شروع فرسايش ارائه شده است. اين مدل افزايش تدريجي ابعاد اين شكاف، افزايش دبي عبوري از آن و در نتيجه كاهش ارتفاع سد و تخليه آب مخزن پشت سد را مدل مي كند. براي محاسبه ي دبي عبوري از شكاف از فرمول سرريز لبه پهن و براي مدل سازي هيدروليكي جريان از معادلات آب كم عمق براي شيب تند استفاده شده كه با روش مككورمك گسسته سازي شده اند. اين روش داراي دقت مرتبه ي 2 در زمان ومكان مي باشد و قابليت محاسبه ي جريان متغير تدريجي و سريع را به طور همزمان داراست. در بخش محاسبه ي فرسايش بدنه سد از رابطه پيوستگي رسوب و براي محاسبه ي دبي رسوب انتقالي از فرمول اصلاح شدهيSmart براي شيب هاي تند، استفاده شده است. خروجي هاي حاصل از مدل نوشته شده بر اساس روابط فوق با داده هاي حاصل از مدل هاي آزمايشگاهي و داده هاي موجود مشاهداتي مقايسه شده ونتايج حاصل از مدل عددي تطابق خوبي بانتايج مدل آزمايشگاهي و تست صحرايي نشان مي دهد.