مدل ریاضی شبیه سازی جریان غیر ماندگار در شبکه های آبیاری با وجود شرایط مرزی داخلی(مطالعه موردی شبکه دربند کرمانشاه)

ایجاد جریان غیر ماندگار در شبکه های آبیاری به دلیل تغییرات ناگهانی جریان ورودی به سیستم و یا باز و بسته نمودن دریچه های آبگیری امری اجتناب ناپذیر است. وجود جریانهای غیر ماندگار بهره برداری بهینه از شبکه های آبیاری را با مشکل مواجه می سازند. یکی از اساسی ترین موضوعات برای ارتقاء بهره وری آب تعیین روش های بهره برداری بهینه در شبکه های آبیاری می باشد که این امر بدون شناخت دقیق اثرات جریان های غیر ماندگار در شبکه امکان پذیر نمی باشد. از این رو در این مقاله مدلی کامپیوتری تهیه شده است که در آن جریان غیر ماندگار را در یک شبکه آبیاری شبیه سازی می کند. در مدل مذکور معادلات جریان غیر ماندگار در حالت کلی ( معادلات سنت- ونانت) با روش تفاضل های محدود منفصل شده اند. رقوم جریان در محل انشعاب کانال فرعی از اصلی با استفاده از روش خط تاثیر و بصورت کاملا ضمنی در هر گام زمانی تعیین می گردد. در شرایط وجود سازه کنترل دبی در ابتدای کانال فرعی، رابطه دبی- اشل سازه آبگیر در معادلات محاسبه رقوم سطح آب در محل انشعاب وارد می شوند. با دو مثال موردی مدل مذکور مورد صحت سنجی دقیق قرار گرفت و نشان داده شده که می تواند موج مثبت بالا روند در اثر بسته شدن ناگهانی دریچه و همچنین جریان متغیر تدریجی در یک شبکه حلقه ای پیچیده را بخوبی شبیه سازی نماید. پس از صحت سنجی مدل کانال انتقال شبکه دربند کرمانشاه به طول 14 کیلومتر با 5 کانال درجه دو منشعب شده از آن بصورت یکپارچه شبیه سازی گردید. نتایج شبیه سازی نشان داد در اثر کاهش 25 درصدی دبی کانال انتقال از 17/71 به 13/28 مترمکعب بر ثانیه) بصورت ناگهانی دبی آبگیری کانال های فرعی درجه دو بین 18/68 تا 26/15 درصدتغییر می نمایند. علاوه بر این در محل آبگیر کانال درجه دو SC5 حداکثر 4/42 ساعت شرایط جریان غیر ماندگار باقی می ماند.

کلیدواژه ها:

مدل ریاضی ، شبکه آبیاری ، جریان غیرماندگار ، معادلات سنت_ونانت