تعیین عمق نرمال و بحرانی جریان در کانال‌های صلب منشوری غیر دایره‌ای با استفاده از پایتون

در پروژه‌های انتقال آب توسط کانال‌های باز، تحلیل مشخصات هیدرولیکی مطرح است. روابط حاکم بر جریان آب با سطح آزاد، بیشتر غیرخطی هستند و عمدتاً نیازمند اجرای روش‌های زمان‌بر هستند. در این مقاله یک برنامه کاربردی به زبان برنامه‌نویسی پایتون ارائه می‌شود که امکان تجزیه‌وتحلیل و طراحی کانال‌های باز منشوری صلب را فراهم می‌کند. این کد نویسی نمونه‌ای از امکاناتی است که برای تلفیق آموزش مفاهیم هیدرولیکی و رویکرد فن‌آوری برای حل سریع مسائل هیدرولیکی را ترویج می‌دهد. همچنین از کد نویسی ارائه‌شده در این مقاله می‌توان برای تعیین مشخصات جریان در کانال منشوری در مرز بالادست یا پایین‌دست پروژه در حال بررسی استفاده کرد. این برنامه یک کد نویسی با چند بخش است که قابلیت اجرای یکجا و مجزای پارامترهای مورد نیاز را در هر دو سیستم متریک و انگلیسی را ارائه می‌دهد. توسط این برنامه، عمق نرمال، عمق بحرانی، سرعت بحرانی، سطح مقطع جریان، انرژی ویژه، محیط خیس شده، رژیم جریان و نوع کانال قابل محاسبه است. نتایج محاسبه‌شده توسط برنامه با تمرین‌های مختلف از کتاب‌های هیدرولیک مقایسه شد. همچنین نتایج این برنامه با نتایج به‌دست‌آمده با سه روش مختلف (goal seek، newton-raphson، hcanales®)، نیز اعتبارسنجی شدند و خروجی‌های بهینه را نشان داد.