بررسی روش های روندیابی سیل در آبراهه های طبیعی

روندیابی سیل عبارت است از عملیات محاسباتی که تغییرات مقادیر متغیرهای هیدرولیکی، هندسه جریان و شکل موج سیل را به عنوان تابعی از زمان در یک یا چند نقطه در طول آبراهه ها پیش بینی می کند. هنگامی که موج سیل به سمت پایین دست رودخانه حرکت می کند، تمامی پارامترهای جریان سیل به سبب اختلالات و زبری کانال تغییر می کند. اهمیت روندیابی سیل در طراحی اقدامات حفاظت سیل به منظور پیشنهاد راهکارهای موثر برای حفاظت از رفتار امواج سیل در رودخانه ها و یافتن راه حل های اقتصادی می باشد. روش های روندیابی سیل را می توان به صورت هیدرولوژیکی و هیدرولیکی طبقه بندی نمود. روش های هیدرولوژیکی از اصول معادله پیوستگی و رابطه بین دبی و ذخیره موقت حجم اضافی آب در طول دوره سیلاب استفاده می کنند. روش های روندیابی هیدرولیکی شامل حل های عددی معادلات پخشیدگی یا معادلات یک بعدی سنت ونانت که معادلات غیردائمی متغیر تدریجی در کانال های باز می باشند، هستند. در تحقیق حاضر به بررسی چندین روش هیدرولیکی و هیدرولوژیکی در چندین رودخانه به کمک برنامه نویسی در نرم افزار matlab پرداخته شده است. سپس با استفاده از معیارهای آماری، مقایسه ای بین نتایج روش های مختلف صورت گرفته است. بعلاوه چندین روش هیدرولیکی با استفاده از یک سری آزمایشات عددی برای شیب کف، ضریب زبری و شکل هیدروگراف متفاوت مقایسه شده اند. به طور کلی، نتایج زیر از این تحقیق قابل مشاهده است: 1- در میان روش های هیدرولوژیکی برای سیلاب های چند پیکه تنها روش ماسکینگام غیرخطی از نتایج قابل قبولی برخوردار است در صورتی که برای سیلاب های تک پیکه کلیه روش ها به نحو مناسبی عمل می نمایند. 2- بررسی تحلیلی نمایه حساسیت نشان می-دهد که خروجی مدل موج دینامیکی حساسیت بیشتری نسبت به پارامترهای نظیر دبی اوج هیدروگراف ورودی، ضریب زبری و شیب کف دارد. 3- اثرات نادیده گرفتن ترم های اینرسی و گرادیان فشار معادله اندازه حرکت برای شیب کف کم و همچنین برای مقادیر ضریب زبری بزرگتر بیشتر می باشد. بعلاوه، روش های مورد مطالعه عموماً خروجی قابل قبولی در مقایسه با هیدروگراف مشاهداتی از خود نشان می دهند.