شبیه سازی یک بعدی شکست سد بر بستر متحرک

در این تحقیق مدل های یک بعدی حجم محدود برای شبیه سازی جریان ناشی از شکست سد بر بستر متحرک توسعه داده می شود و با استفاده از آنها معادلات آب های کم عمق که اثرات انتقال رسوب و تغییرات بستر در آن دیده شده است حل می شوند. معادلات مذکور با استفاده از روش های مرتبه اول hllc، ying و roe و همچنین روش های مرتبه دوم waf، slic و muscl حل می شوند. برای تخمین مقدار انتقال بار بستر و بار معلق از حالت غیرتعادلی استفاده می گردد. برای در نظر گرفتن اثرات غلظت رسوب بر ته نشینی رسوبات از سرعت ته نشینی مواد رسوبی استفاده می شود. مدل یک بعدی مذکور برای شبیه سازی جریان شکست سد بر بستر متحرک برای شرایط مختلف مانند بستر مسطح متحرک، بستر متحرک پله ای شکل، بستر متحرک با بالاآمدگی و پایین افتادگی موضعی و همچنین بستر مسطح متحرک در کانال با عرض متغیر استفاده می شود. در جریان ناشی از شکست سد، ابتدا یک موج پیش رونده با غلظت بالا ایجاد می شود که به تدریج به طرف پایین دست فروکش می کند. نتایج نشان می دهد میزان تغییر شکل بستر در مقایسه با تغییرات جریان قابل چشم پوشی نمی باشد و این تغییرات بستر باعث ایجاد تغییر پروفیل سطح آزاد آب و همچنین هیدروگراف سیل می شوند؛ بنابراین بایستی در مدل کردن شکست سد اثر متقابل جریان آب و رسوب در نظر گرفته شود. مقایسه نتایج عددی و داده های آزمایشگاهی موجود نشان داد که مدل های بکار رفته بخوبی قادر به پیش بینی شرایط جریان و تغییرات بستر می باشند. تجربیات عددی نشان داد که پیشروی پیشانی موج بر بسترهای ثابت با سرعت بیشتری نسبت به بسترهای متحرک انجام می شود؛ لیکن سرعت موج در حال گسترش به سمت مخزن بر دو بستر چندان متفاوت نمی باشد.