مدل سازي تحليلي و عددي جريان زيرسطحي در كانال هاي باز با مقطع نيم دايره

در اين مقاله، راه حل تحليلي و مدل سازي عددي براي محاسبه سرعت نشت حالت پايدار محصور نشده از يك كانال منحني شكل با مقطع نيم دايره و با نسبت ارائه شده است. راه حل تحليلي محاسبه سرعت نشت از كانال هاي منحني شكل به دليل مشكل بودن نگاشت كانفرمال پروفيل سطح مقطع اين گونه كانال ها عموميت نيافته است. در كار حاضر از هدوگراف سرعت و تبديل شوارتز- كريستوفل براي نگاشت كانفرمال استفاده شده است. سپس محاسبات راه حل تحليلي سرعت نشت در حالت نشت پايدار از كانال با مقطع نيم دايره كه لايه زهكش زيرين آن در عمق بي نهايت قرار گرفته است (گسترش نامحدود محيط متخلخل) انجام گرديد. در كنار روش تحليلي، از يك مدل سازي عددي بر پايه روش اجزاء محدود استفاده شده كه براي اين كار، نرم افزار تجاري Seep/W مورد استفاده قرار گرفته است. مي توان گفت استفاده از مدل سازي هاي عددي به دليل در دسترس بودن رايانه هاي ديجيتال با سرعت بالا، اهميت پيدا كرده اند. در عين حال، براي صحت سنجي مدل عددي، از نتايج حاصل از راه حل تحليلي محققين قبلي در مورد محاسبه دبي نشت از يك كانال ذوزنقه اي استفاده گرديد. نتايج نشان مي دهند كه روش عددي دقت قابل قبولي را در مقايسه با روش تحليلي دارد و مي تواند براي تخمين سرعت نشت از يك كانال منحني شكل با مقطع نيم دايره و با شرايط هيدروليكي مشخص بكار برده شود.