مدل عددی نیمهضمنی روندیابی هیدرولیکی سیلاب (مطالعه موردی: بازه لیقوان تا هروی لیقوانچای، تبریز)

روندیابی جریان رودخانه بهعنوان یکی از موضوعات مهم در مهندسی هیدرولیک مطرح بوده است. موضوع اصلی مقاله حاضر، حل کامل معادلات سنت­ونانت با استفاده از الگوی عددی نیمهضمنی اختلاف محدود همراه با برقراری اصل بقای انرژی در نقاط ناپیوسته میدان جریان است. در این مدل عددی با دقت مرتبه اول، از روش محدود کننده شار بهمنظور برقراری شرط TVD و همچنین از الگوی Upwind برای گسسته­ سازی عبارت جابه ­جایی در معادله مومنتوم استفاده شده است. به کمک سه تابع ارزیابی عملکرد ضریب همبستگی، مجموع مربعات خطا و ضریب ناش- ساتکلیف، نحوه کارکرد مدل عددی در روندیابی سیل در لیقوان­چای، حد فاصل ایستگاه لیقوان تا ایستگاه هروی با بیست مقطع عرضی بررسی شد. ضریب زبری مانینگ بهعنوان پارامتر انجام فرایند واسنجی و صحت ­سنجی این مدل برابر با ۰۲۸/۰ تعیین شد. در نهایت مقایسه ­ای بین نتایج حاصل از مدل عددی نیمهضمنی با مدل هیدرولوژیکی ماسکینگهام غیر خطی در همین بازه رودخانه صورت پذیرفت. مقادیر توابع ارزیابی عملکرد مدل نیمهضمنی بیشتر از مدل هیدرولوژیکی بهدست آمدند. نتایج نشان داد این مدل، ضمن داشتن راندمان محاسباتی بالا و نیز رفع محدودیت گام زمانی محاسبات برای برقراری شرط پایداری حل، از دقت بسیار زیادی برای پیش­بینی خصوصیات هیدرودینامیکی رودخانه برخوردار است.

کلیدواژه ها:

Finite Difference ، Numerical Scheme ، TVD condition ، Flux Limiter ، Saint-Vanent Equations ، اختلاف محدود ، الگوی عددی ، شرط TVD ، محدود کننده شار ، معادلات سنتونانت