بررسی عددی جریان ناشی از شکست سد با حمل رسوب بر روی بسترهای زنده با استفاده از Mike 3 Flow Model FM

Abstract

جریان­های ناشی از شکست سد می­تواند باعث فرسایش، انتقال و رسوب­گذاری ذرات شده و منجر به مشکلات ریخت­شناسی شدید گردد. بنابراین برهم­کنش میان جریان، انتقال رسوب و ریخت­شناسی رودخانه منجر به ایجاد انگیزه برای مطالعه جریان ناشی از شکست سد روی بستر فرسایش پذیر می­شود. در تحقیق حاضر از مدل سه­بعدی Mike3 Flow Model FM برای شبیه­سازی جریان ناشی از شکست سد با انتقال رسوب روی بستر فرسایش‌پذیر استفاده شد. مدل مذکور با استفاده از یک آزمایش پایه انجام­شده بر روی فلوم با بازشدگی ناگهانی برای بررسی جریان ناشی از شکست موضعی سد روی بستر فرسایش­پذیر آزموده شد. مقایسه بین داده­های آزمایشگاهی و نتایج شبیه­سازی عددی نشان داد که مدل Mike3 Flow Model FM قادر به پیش­بینی قابل­قبولی از جریان­های پیچیده شکست سد و الگوی فرسایش و رسوب­گذاری در پایین‌دست سد می­باشد. همچنین نتایج این تحقیق نشان داد که پارامترهای مهمی نظیر عمق آب، گسترش سیلاب، پروفیل کف بستر، پروفیل زمانی سرعت توسط مدل ریاضی به درستی شبیه­سازی می­شود. علاوه بر آن نتایج تحقیق حاضر نشان داد که مدل سه­بعدی مذکور دقت تغییرات مورفولوژی محاسبه شده در مراحل اولیه از جریان شکست سد، در نزدیکی جبهه موج را بهبود می­بخشد.