کنترل و مدیریت سیلاب با شبیه‌ساز توانمند جریان‌های غیرماندگار در رودخانه

با توجه به اهمیت جریان‌های سیلابی و لزوم پیش‌بینی نحوۀ پیشروی و توسعه و سایر خصوصیات این قبیل جریان‌ها، در این تحقیق با به‌کارگیری معادلات سنت ونانت در حالت پایستار و استفاده از روش‌های بالادستی از خانوادۀ گودانف در قالب احجام محدود، جریان‌های غیرماندگار سریع یک‌بعدی در رودخانه‌ها شبیه‌سازی شده است. اعمال شیب کف، شیب اصطکاکی، تغییرات عرض جریان و جریان‌‌های جانبی به‌عنوان عامل منبع، توانمندی مناسبی در مدل‌ عددی برای شبیه‌سازی جریان در مقاطع نامنظم رودخانه‌ها و در حضور دبی جانبی ایجاد کرده است. اساس روش بر پایۀ حل یک سری مسائل ریمن شکل گرفته و برای محاسبۀ شار جریان ایجادشده، از حل‌کننده‌های تقریبی ریمن hll و roe استفاده شده است. برای ارتقای دقت محاسبات از مرتبۀ یک به دو، از الگوی muscl بهره گرفته شده است. عملکرد الگوهای حل عددی، با آزمون‌های استاندارد با حل تحلیلی و داده‌های آزمایشگاهی ارزیابی شد و در انتها، به بررسی میزان حساسیت پارامترهای موثر در نتایج مدل‌های عددی پرداخته شد. با توجه به نتایج، هر دو الگوی حل، نتایج مطلوب و با دقت فراوان ارائه می‌دهند و توانمندی مناسبی در شبیه‌سازی جریان در شرایط هیدرولیکی مختلف و در حالت یک‌بعدی در رودخانه دارند.

Flood control and management by CAPABLE simulator of unsteady flow in river

Flood flow importance enforces we to simulate its components exactly. In this study, saintvenant equations in conservative form are usedto simulate onedimensional rapidly varied flow in the river. Upstream methods of Godunov family in finite volume frame work are used to numerical solution. According to Flow conditions in the river, the equations used are included in the source term of the bed slope, friction slope, change within width, and lateral flows. These factors grant high performance to the model. The method is based on solving a series of Riemann problems. HLL and Roe Riemann solver is used to approximate the flux. To improve the accuracy of the order of one to two MUSCL algorithms is used. To evaluate the performance of the proposed numerical algorithms, model results are compared with Analytical Solution and experimental data. At the end, sensitivity of effective parameters in numerical results have been measured. According to the results, both algorithms provide solutions with high precision and optimum results and they have a great ability to simulate onedimensional flow in different hydraulic conditions in the river.