بررسی سیلاب ناشی از شکست سد با روش حجم محدود به صورت دو بعدی

سیلاب ناشی از شکست سدها به دلیل ویژگیهای خاص هیدرولیکی از جمله فاجعه آمیزترین حوادث در طی دو قرن اخیر بوده است. دراین نوع سیلاب حجم قابل توجهی از آب در مدت زمان کوتاهی در پایین دست رودخانه رها شده و موجب پیدایش امواج سیلابی در اراضی پایین دست میگردد. با توجه به اندک بودن زمان تصمیم گیری و فرار، سرعت بسیار زیاد سیلاب، وجود مراکز جمعیتی و یا قرارگیری تاسیسات حساس در حریم رودخانه، نیاز به بررسی اثرات سیلاب احتمالی ناشی از شکست سد در اراضی پایین دست احساس میشود. برای محاسبه سیلاب ناشی از شکست سد یک مدل عددی دو بعدی به روش حجم محدود برای حل معادلات آب های کم عمق به کار گرفته شده است. به منظور مدل سازی در دو بعد از شبکه بندی بی ساختار مثلثی کمک گرفته شده است. شبکه بندی محیط حل به روش دلانی و با استفاده از نرم افزار غیر تجاری انجام پذیرفته است.برای محاسبه توابع شار از روش حل تقریبی ریمان hll استفاده شده است که این امر باعث گردیده مدل بتواند بستر خشک و ناپیوستگی ها را مدل سازی کند.برای دست یافتن به دقت مرتبه دوم مکانی و جلوگیری از نوسانات کاذب از یک محدود کننده شیب کمک گرفته شده است.در بحث گسسته سازی زمانی از یک روش صریح استفاده شده است و به منظور دستیابی به دقت مرتبه سوم زمانی از روش runge-kuttaسه مرحله ایی کمک گرفته شده است. نتایج آزمونهای مختلف برای صحت سنجی این مدل ارائه گردیده است که حاکی از کارایی مدل می باشد.سه نوع آزمایش برای صحت سنجی مدل ارائه شده است.در آزمایش اول شکست سد با بستر تر در پایین دست مورد بررسی قرار گرفته است و نتایج آن با مدل عددی roe-upwind مقایسه شده است. در آزمایش دوم شکست سد با بستر خشک بررسی شده است که در این آزمایش نتایج عددی با نتایج آزمایشگاهی بررسی شده است که نشان از توانمندی مدل در مدل سازی سلول های خشک می باشد. در آزمایش آخر مدل جهش هیدرولیکی که یک مثال معروف در مقالات شکست سد می باشد بررسی شده است در نهایت از این مدل برای شبیه سازی شکست سد سلمان فارسی و جره استفاده شده است.