بررسي عددي و آزمايشگاهي جريانات متغير تدريجي در دشتهاي سيلابي

محاسبه و تحليل جريانات متغير تدريجي در رودهانه ها به ويژه در دشتهاي سيلابي از اهميت خاصي برخوردار است. در شرايط سيلاب، تفاوت قابل توجه عمق جريان و ضريب زبري دشتهاي سيلابي نسبت به مقطع اصلي رودخانه، باعث ايجاد گراديان عرضي سرعت و در نتيجه تنش برشي عرضي در سطح تماس مقطع اصلي و دشتهاي سيلابي مي شود. در نتيجه اين فرآيند كه به پديده اثر متقابل موسوم است افت انرژي اضافه اي به سيستم رودخانه تحميل مي شود. مدلهاي رياضي معمول در محاسبه پروفيل هاي سطح آب رودخانه ها نظير HEC-RAS, MILKE 11, ISIS, WASPRO اين مكانيسم را در نظر نمي گيرند . در اين مقاله سعي شده است اثر اين مكانيسم در محاسبات پروفيلهاي سطح آب M1 و M2 به صورت عددي و آزمايشگاهي بررسي شده و با نتايج مدلهاي رياضي معمول مقايسه شود. به منظور دخالت پديده اثر متقابل در محاسبات پروفيل سطح آب در دشتهاي سيلابي و تصحيح ضريب انرژي جنبشي آلفا، از سه روش خاص تحليل هيدروليك جريان در شرايط سيلاب (دو روش يك بعدي – كوهيرنس تبادل دبي – و يك مدل دو بعدي عددي) استفاده شده است. محاسبه رقوم سطح آب به كمك روش گام استاندارد (رابطه انرژي) و تلفيق آن با روشهاي خاص دشتهاي سيلابي انجام شده است. براي ارزيابي نتايج تحقيق، داده هاي رقوم سطح آب از يك كانال آزمايشگاهي داراي دشتهاي سيلابي مورد استفاده قرار گرفته اند. نتايج اين تحقيق نشان مي دهد كه در شرايط پروقيل M1، مدلهاي رياضي معمول نتايج قابل قبولي داشته و در حاليكه در شرايط پروفيل M2 نتايج آنها توام با خطاست . روش تبادل دبي درهر دو شرايط پروفيلهاي M1 و M2 نسبت به داده هاي آزمايشگاهي ، نتايج مناسبتري ارائه مي كند.