تحلیل جریان آب در محیط متخلخل با استفاده از معادلات سنت ونانت

در حالت کلی، جهت تحلیل جریان در محیط های متخلخل از رابطه دارسی و در مجاری باز، از معادلات سنت ونانت استفاده می شود. در این تحقیق محیط متخلخل مشابه یک مجرای باز در نظر گرفته شده و از معادلات سنت ونانت جهت تحلیل آن استفاده شده است. مجرایی که ویژگی های اصلی آن به گونه ای است که شرایط جریان در محیط متخلخل را به خوبی شبیه سازی می کند. مهم ترین ویژگی این معادل سازی، اصطکاک در نظر گرفته شده است. به عبارت دیگر محیط متخلخل همان مجرای روبازی است که اصطکاک زیادی بین آب و جداره های آن وجود دارد. در این پژوهش به دلیل استفاده از رابطه مانینگ جهت محاسبه اصطکاک، ضریب زبری مانینگ عاملی تعیین کننده در معادل سازی خواهد بود. در این راستا ، ابتدا 120 نمونه محیط متخلخل مستطیلی شکل همگن تحت شرایط مختلف گرادیان هیدرولیکی و مقادیر متفاوت طول و هدایت هیدرولیکی، در حالت ماندگار، با استفاده از مدل seep/w تحلیل شده است. سپس برای هر نمونه، کانالی معادل در mike11 مدل و نتایج هر یک بر اساس ضریب زبری مانینگ کالیبره شده است. در ادامه داده های حاصل تحلیل و به صورت رابطه ای جهت محاسبه ضریب زبری مانینگ در کانال معادل، ارائه شده است. با طرح چند مثال عددی، از این رابطه جهت تحلیل جریان در محیط های متخلخل ذوزنقه ای شکل و همچنین غیرهمگن در دوحالت ماندگار و غیر ماندگار استفاده شده است. این مثال ها نشان می دهد درصد خطای نسبی روش ارائه شده در حالت ماندگار کمتر از دو درصد است.