روندیابی سیل در رودخانه‌ها با استفاده از نرم‌افزار hec-ras دوبعدی و مقایسه آن با روش ماسکینگام غیرخطی

یکی از مسائل مهم در مهندسی رودخانه روندیابی سیل است. به‌طورکلی از دو دسته روش برای روندیابی سیلاب در رودخانه‌ها استفاده می‌شود. دسته اول روش‏های هیدرولیکی مانند روش موج دینامیکی که مبتنی بر حل معادلات پیوستگی و اندازه حرکت یا معادلات سنت - ونانت است. دسته دوم روش‌های هیدرولوژیکی مانند روش ماسکینگام غیرخطی است. در این پژوهش از هر دو روش برای روندیابی آبنمودهای سیل در رودخانه پلاسجان که از سرشاخه‌های اصلی زاینده‏رود به شمار می‌آید، استفاده شده است. ضرایب روش ماسکینگام غیرخطی از طریق بهینه‌سازی و حل معادله مربوط به آن با روش عددی رانگ – کاتای مرتبه چهار با استفاده از نرم‌افزار matlab و روش موج دینامیکی با استفاده از نرم‌افزار hec-ras دوبعدی به‌دست آمد. در این مطالعه از چهار رویداد سیل استفاده شد که در روش ماسکینگام غیرخطی از رویداد اول برای واسنجی مدل و از سه رویداد دیگر برای صحت سنجی استفاده شد. براین‌اساس میزان خطا در این روش برای رویدادهای دوم، سوم و چهارم به ترتیب برابر با 6/6،84/23 و 7/96 درصد و میزان خطا در روش موج دینامیکی برای این چهار رویداد به‌ترتیب برابر با 5/4،87/3،17/58 و 6/21 درصد بود؛ بنابراین روش موج دینامیکی دقت بیشتری در تخمین آبنمود خروجی دارد. بااین‌حال روش ماسکینگام غیرخطی نیز از دقت قابل‌قبولی برخوردار بوده و به لحاظ هزینه، اطلاعات موردنیاز، سادگی و سرعت عمل در انجام محاسبات، در شرایطی که اطلاعات کافی در دسترس نیست توصیه می‌شود.

flood routing in rivers using two-dimensional hec-ras software and its comparison with the non-linear muskingum method

one of the important issues in river engineering is flood trends. in general, two types of methods are used to determine the flood trends in rivers. the first group of hydraulic methods, such as the dynamic wave method, is based on solving continuity and momentum equations or saint-venant equations. the second category is hydrological methods like the non-linear muskingum method. in this research, both methods have been used to determine the trends of flood hydrographs in the plasjan river, one of the main tributaries of the zayandehrud river. the coefficients of the non-linear muskingum method were obtained by optimizing and solving the related equation with the fourth-order runge-katai numerical method using matlab software and the dynamic wave method using the two-dimensional hec-ras software. in this study, four flood events were used. in the non-linear muskingum method, the first event was used for model calibration and the other three events were used for validation. the error rate in this method for the second, third, and fourth events was 84.23, 6.6, and 7.96 percent, respectively, and the error rate in the dynamic wave method for these four events was 17.58, 87.3, 5.4, and 6.21 percent, respectively. therefore, the dynamic wave method is more accurate in estimating the output hydrograph. however, the non-linear muskingum method has acceptable accuracy and is recommended in terms of cost, required information, simplicity, and speed of calculation in situations where sufficient information is not available.