تاثیر مفهوم تغییرات درون سلولی، ابعاد شبکه محاسباتی و مقیاس نقشه توپوگرافی بر عملکرد مدل دوبعدی HEC-RAS در شبیه سازی پهنه های سیل گیر رودخانه ها (مطالعه موردی: رودخانه سرباز)

مدل دوبعدی HEC-RAS از مفهوم جدیدی به نام تغییرات درون سلولی برای لحاظ نمودن تغییرات ارتفاعی داخل یک سلول محاسباتی استفاده می نماید و از اینرو از وابستگی بسیار کمی به ابعاد سلول محاسباتی برخوردار می باشد. 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 می باشد. نتایج نشان داد که با افزایش ابعاد سلول محاسباتی، میزان خطای مدل درشبیه-سازی پهنه های سیلگیر نسبت به ابعاد سلولی کوچک نسبتا پائین می باشد. به عنوان مثال، در صورت استفاده از یک شبکه محاسباتی با ابعاد ۵۰۰ متر به جای یک شبکه با ابعاد ۲۰ متر، میزان خطای مدل در برآورد پهنه سیلاب به کمتر از ۱۵ درصد محدود می گردد. مدت زمان اجرای مدل دوبعدی نیز در ابعاد سلولی ۵۰۰ متر تقریبا ۴۵ برابر کمتر از مدت زمان اجرای مدل در صورت استفاده از ابعاد سلولی ۲۰ متر است. یافته های مذکور به خوبی گویای این مطلب است که استفاده ازمفهوم تغییرات درون سلولی در مدلسازی تا چه حد می تواند در زمان اجرای مدل های عددی به ویژه در رودخانه های 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 مقیاس های کوچک نسبتا ناچیز می باشد و با افزایش مقیاس نقشه اختلاف دو مدل مذکور نیز افزایش می یابد که علت اصلی لحاظ نمودن تمامی تغییرات توپوگرافی بستر و سیلابدشت رودخانه در مقیاس های بالا می باشد.

کلیدواژه ها:

تغییرات درون سلولی ، مهندسی رودخانه ، HEC-RAS ، ابعاد شبکه محاسباتی ، رودخانه سرباز