کاربرد مدل‌های HEC-RAS و MIKE-11 در شبیه‌سازی جریان در کانال‌های آبیاری

Abstract

با شبیه‌سازی جریان آب در کانال‌ها و شبکه‌های آبیاری می‌توان برخی از علل عملکرد ضعیف این سیستم‌ها را پیدا و راه حل مناسب را پیشنهاد کرد. مدل‌های ریاضی مناسب که اخیراً مورد توجه زیادی واقع شده است، می‌توانند ابزارهای مناسب جهت شبیه‌سازی جریان آب در شبکه‌های آبیاری و زهکشی باشند. در این تحقیق، دو مدل معروف HEC-RAS و MIKE-11 مقایسه و هیدرولیک جریان در یکی از کانال‌های درجه 2 در شبکة آبیاری و زهکشی درودزن فارس با این دو مدل بررسی شده است. سازه‌های کنترل­کننده جریان آب در این شبکه عمدتاً از نوع روزنه‌های دریچه‌دار مستطیلی با بار ثابت و دریچه‌های قوسی هستند. در این تحقیق، از نرم­افزار<br /> HEC-RAS که بیشتر برای بررسی هیدرولیک رودخانه کاربرد دارد، جهت شبیه‌سازی جریان ماندگار در شبکه مذکور استفاده و با مدل غیرماندگار MIKE-11 مقایسه شد. به دلیل محدودیت‌های موجود در مدل HEC-RAS، با استفاده از دو سری داده اندازه‌گیری­شده آزمایشگاهی و میدانی، روابطی جدید برای تعیین دبی دریچه‌های قوسی آزاد به‌دست آمد و بر اساس آنها مدل تصحیح شد. مدل با استفاده از داده‌های اندازه‌گیری­شده دبی جریان، بازشدگی دریچه‌ها، و رقوم سطح آب در کانال اجرا و واسنجی و اعتبار آن تایید شد. برای مقایسة مدل‌ها از چند پارامتر آماری استفاده شد. نتایج نشان داد که اولاً رابطة جدید به دست آمده برای دریچه‌های قوسی <br /> رابطه­ای است مناسب و ثانیا،ً برای تجزیه و تحلیل هیدرولیک جریان در شبکه آبیاری درودزن و شبکه‌های مشابه با نرم­افزار<br /> HEC-RAS، پس از تصحیح می­تواند قابلیت بهتری نسبت به MIKE-11داشته باشد. همچنین مشخص شد که فاصلة محور دریچة قوسی تا کف کانال عاملی مهم است که در روابط حاکم بر دریچه‌های قوسی باید به آن توجه شود.