تاثیر مفهوم تغییرات درون سلولی، ابعاد شبکه محاسباتی و مقیاس نقشه توپوگرافی بر عملکرد مدل دوبعدی HEC-RAS در شبیه‌سازی پهنه‌های سیل گیر رودخانه‌ها (مطالعه موردی: رودخانه سرباز)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره)، قزوین، ایران.

2 گروه مهندسی آب دانشگاه بین المللی امام خمینی(ره)

چکیده

مدل دوبعدی HEC-RAS از مفهوم جدیدی به نام تغییرات درون سلولی برای لحاظ نمودن تغییرات ارتفاعی داخل یک سلول محاسباتی استفاده می‌نماید و از اینرو از وابستگی بسیار کمی به ابعاد سلول محاسباتی برخوردار می‌باشد. پژوهش حاضر با هدف ارزیابی اثر کاربرد این مفهوم بر پهنه سیلاب رودخانه سرباز به انجام رسیده است. همچنین بررسی تاثیر مقیاس نقشه بر عملکرد مدل یک بعدی و دوبعدی HEC-RAS از دیگر اهداف این پژوهش می‌باشد. نتایج نشان داد که با افزایش ابعاد سلول محاسباتی، میزان خطای مدل درشبیه-سازی پهنه‌های سیلگیر نسبت به ابعاد سلولی کوچک نسبتاً پائین می‌باشد. به عنوان مثال، در صورت استفاده از یک شبکه محاسباتی با ابعاد 500 متر به جای یک شبکه با ابعاد 20 متر، میزان خطای مدل در برآورد پهنه سیلاب به کمتر از 15 درصد محدود می‌گردد. مدت زمان اجرای مدل دوبعدی نیز در ابعاد سلولی 500 متر تقریباً 45 برابر کمتر از مدت زمان اجرای مدل در صورت استفاده از ابعاد سلولی 20 متر است. یافته‌های مذکور به‌خوبی گویای این مطلب است که استفاده ازمفهوم تغییرات درون سلولی در مدلسازی تا چه حد می‌تواند در زمان اجرای مدل‌های عددی به ویژه در رودخانه‌های بزرگ و با پیچیدگی زیاد موثر باشد. همچنین محاسبات صورت گرفته حاکی از آن است که اختلاف بین دو مدل یک بعدی و دوبعدی در شبیهسازی پارامترهای هیدرولیکی در مقیاس‌های کوچک نسبتاً ناچیز می‌باشد و با افزایش مقیاس نقشه اختلاف دو مدل مذکور نیز افزایش می‌یابد که علت اصلی لحاظ نمودن تمامی تغییرات توپوگرافی بستر و سیلابدشت رودخانه در مقیاس‌های بالا می‌باشد.

کلیدواژه‌ها