بررسی کارایی روش های عددی کامل در حل معادلات سنت-ونانت در محیط متخلخل درشت دانه

تحلیل جریان غیرماندگار در محیط متخلخل درشت دانه اهمیت بالایی دارد. در پژوهش حاضر با استفاده از داده های آزمایشگاهی، کارایی روش های عددی مختلف در حل معادلات سنت ونانت و به تبع آن محاسبه مشخصات جریان غیرماندگار در محیط متخلخل درشت دانه بررسی شده است. بررسی های انجام شده بیانگر آنست که روش مشخصه ها از کارایی بهتری در انجام محاسبات برخوردار است. به عبارتی، روش های عددی مستقیم و فواصل مشخص شده در گام های زمانی محاسباتی در این محیط دچار نوسان شده و قادر به اتمام محاسبات نمی باشند. با کوچک کردن مقادیر گام مکانی و گام زمانی، دقت محاسبات پروفیل سطح آب در زمان های مختلف و تغییرات عمق نسبت به زمان در مکان های مختلف افزایش می یابد. همچنین در این پژوهش، آنالیز حساست تاثیر گام زمانی در محاسبات تغییرات دبی نسبت به زمان در مکان های مختلف نیز بررسی شده است. به عبارت دیگر، با کوچک کردن گام زمانی، نوسانات در محاسبه هیدروگراف سیلاب در مکان های مختلف از بین رفته و دقت محاسبات از نظر هیدرولیک سیلاب قابل قبول می شوند. به عبارت دیگر، در شرایط استفاده از راهکار ارائه شده میانگین خطای نسبی (mre) پروفیل سطح آب در زمان های 70 و 100 ثانیه و mre تغییرات عمق جریان نسبت به زمان در فاصله ی 65 سانتی متری از ابتدای محیط سنگریز در حالت استفاده از روش مشخصه ها و dx=5cm به ترتیب برابر با 12/6، 68/1 و 54/8 درصد و در خالت dx=2.5 cm به ترتیب برابر با 79/5، 2 و 75/6 درصد محاسبه شده است.