نام پژوهشگر: محمدرضا مطلبی زاده
محمدرضا مطلبی زاده علی اکبر صالحی نیشابوری
یکی از اجزای اصلی سد، سرریز است که وضعیت هیدرولیکی آن، نقش بسزایی در پایداری و ایمنی سد دارد. در اکثر مواقع، مشخصه های هیدرولیکی جریان بکمک مدل فیزیکی تعیین می شود که نیاز به وقت و هزینه زیادی دارد، ولی با ارائه روشهای عددی جدید در حل معادلات دیفرانسیل، مدلهای ریاضی سرریز مورد توجه قرار گرفته است . یکی از کاراترین مدلهای ریاضی سرریز، مدل معادلات ممان و میانگین عمقی است که به روش مانده های وزن دار از معادلات دو بعدی رینولدز استخراج می گردد و با فرض تغییرات درجه دو برای توزیع سرعت قائم و فشار، و تغییرات خطی برای سرعت افقی تقریب زده می شود. دستگاه معادلات حاصل با توجه به نوع جریان (غیر دائمی) بکمک روشهای المان محدود "پراکنش ویژه گالرکین" و تفاضل محدود "ضمنی" گسسته و به روش "نیوتن - رفسون" خطی می گردد. در نهایت بر اساس شرایط مرزی و اولیه، دستگاه معادلات بصورت غیر دائمی تحلیل و به حل حالت پایدار همگرا می شود. برای شبیه سازی جریانهای متغیر سریع در سازه های هیدرولیکی و پیش بینی مشخصات هیدرولیکی جریان (توزیع قائم سرعتهای افقی و قائم، فشار و برش وکف)، مدل توانایی قابل ملاحظه ای دارد. در کاربرد آن محدودیتی (شیب کف ، نسبت طول موج به عمق جریان و ...) وجود ندارد و می توان برای تحلیل دوبعدی میدانهای سرعت موضعی یا موجهای شکننده و کوتاه استفاده کرد.