مدل‌سازي شبه دوبعدي هيدروليك جريان و بار بستررودخانه زارم‌رود

تعيين مقدار رسوب حمل شده توسط رودخانه ها از جنبه هاي متعددي حائز اهميت است. اين پارامتر در تعيين ابعاد و مشخصات هندسي سازه هاي تنظيم و انحراف جريان، سدهاي مخزني و نيز ايستگاه هاي پمپاژ موثر است. در اين تحقيق محاسبه دبي جريان و بار بستر رودخانه زارم رود (در استان مازندران) به كمك مدل رياضي شبه دوبعدي شيونو و نايت مورد بررسي قرار گرفته است. اين مدل بر مبناي معادلات پيوستگي و مومنتوم ناويراستوكس بوده و به صورت متوسط در عمق ساده شده است. براي اين منظور با استفاده از روش اجزاء محدود، مدل رياضي مذكور حل عددي شده و پروفيل هاي عرضي سرعت جريان در رودخانه زارم رود در محل ايستگاه هيدرومتري گرم رود واسنجي شد. مقايسه نتايج مدل مذكور در دبي هاي مختلف جريان با داده هاي اندازه گيري شده حاكي از دقت بالاي مدل در برآورد توزيع عرضي سرعت جريان است. سپس با استفاده از توزيع عرضي سرعت محاسباتي، توزيع عرضي بار بستر شبيه سازي شد. نتايج نشان داد كه از ميان 17 رابطه تجربي بار بستر مورد مطالعه، رابطه رسوبي دوبوي (1879) در هر دو حالت مدل سازي يك بعدي و شبه دوبعدي داراي بهترين دقت است. اين رابطه در حالت يك بعدي با انحراف معيار نسبت ناجوري 0.34 درصد مطابقت بهتري با مقادير بار بستر اندازه گيري شده داشته و نسبت به روابط رسوبي فرايلينك (1952) و ميرپيتر و مولر (1948) به ترتيب با انحراف معيار 3.46 و 7.33 درصد از دقت بالاتري برخوردار مي باشد. نتايج مدل سازي شبه دوبعدي بار بستر نشان داد كه ريشه ميانگين مربعات خطا (RMSE) براي سه رابطه دوبوي، فرايلينك و ميرپيتر و مولر به ترتيب حدود 7.45، 98.8 و 173.9 است كه فقط رابطه دوبوي دقت قابل قبولي داشته و دو رابطه فرايلينك و ميرپيتر و مولر داراي خطاي زيادي مي باشند. همچنين مشخص شد كه دقت مدل سازي بار بستر حاصل از رابطه دوبوي در حالت شبه دوبعدي از يك بعدي بيشتر است.