مدل شبيه سازي دو بعدي سيلاب واريزه اي در مخازن سد هاي تاخيري شكافدار

Two-dimensional Simulation of Debris Flow in the Reservoir of Slit Detention Dam

سيلابهاي واريزه اي جريان هايي با غلظت بالا هستند كه بيشتر در مناطق كوهستاني با شيب زياد رخ مي دهند. از جمله سازه هاي مهار اينگونه سيلاب ها، سد هاي تاخيري شكافدار هستند. در اين مقاله مدل شبيه سازي دو بعدي جريان واريزه-اي در مخزن سد تاخيري شكافدار ارايه شده است. براي گسسته سازي معادله هايي حاكم بر مسيله از الگوي تفاضل محدود صريح مك كورمك استفاده شده و معادله هايي براي اعمال شرط مرزي سد شكافدار ارايه شده است. به دليل در دسترس نبودن داده هايي ميداني در مورد سيلاب هاي واريزه اي در مخازن سد هاي تاخيري شكافدار، مدل عددي اين پژوهش با مدل آزمايشگاهي مقايسه شده است. بررسي نتايج حاصل از مدل عددي، حاكي است كه الگوي مورد استفاده و شرايط مرزي و اوليه پيشنهادي توانسته پرش هيدروليكي متحرك سيلاب واريزه اي را در مخزن سد شكافدار بصورت دوبعدي شبيه سازي نمايد. در نهايت، مقايسه نتايج مدل عددي و داده-هاي آزمايشگاهي تاييد مي كند كه مدل عددي مي تواند آبنمود خروجي از سد شكافدار را به صورت مناسبي شبيه سازي نمايد.

Debris floods are high concentrated flow that occurs in steep mountain areas. Slit dam is one of the struc-tures designed for controlling these kinds of floods. A two dimensional model is proposed for simu lation of debris flow in slit dam reservoirs. In this model, the finite difference MacCormack explicit scheme is used for discretization of governing equations, and a formula is proposed for the slit dam boundary condition. Due to lake of observed data of debris floods in slit detention dam reservoirs, the numerical model is compared with an experi mental model. The model results shows that the applied scheme using the proposed initial and boundary condition is capable to simulate the t-o dimensional movable hydraulic jump in slit dam reservoirs. Finally, the com parison of numerical results and experimental data confirms that the numerical model is ac-ceptably capable to simulate the outflow hydrograph of slit dam.