شبيه‌سازي عددي جريان و رسوب با مدل CCHE2D(مطالعه موردي: پيچانرود پايين‌دست سد ميناب)

Numerical simulation of flow and sediment by CCHE2D model (Case study: downstream meander of Minab dam)

در اين پژوهش الگوي جريان و مقدار انتقال رسوب در بازه پيچان‏رود از رودخانه ميناب در حد فاصل سد استقلال تا پل شهرستان ميناب- استان هرمزگان با مدل عددي CCHE2D شبيه‏سازي شده است. پس از نقشه‌برداري دقيق، نقشه‏هاي توپوگرافي با مقياس مناسب از محدوده مورد بررسي به‌دست آمد و سپس هندسه مدل و شبكه محاسباتي با ابعاد مختلف تهيه، و در نهايت بر اساس مشخصات اندازه‏گيري شده جريان و رسوب رودخانه، مدل هيدروديناميك دو بعدي متوسط عمق، اجرا و نتايجي همچون تغييرات عمق، سرعت جريان، بار معلق و تغييرات بستر در رودخانه در نظر گرفته شد. در پايان، از دو معيار آماري R.M.S.E و M.A.P.E، داده‏هاي حاصل از شبيه‏سازي مدل عددي را با داده‏هاي مشاهده‏اي، مقايسه شد كه خطاي مدل براي پارامترهاي سرعت، عمق و شيب انرژي با شاخص R.M.S.E به‌ترتيب 075/0، 116/0 و 0008/0 و با شاخص M.A.P.E به‌ترتيب 7/2، 2/6 و 4/4 درصد بود. مقايسه نتايج بيانگر دقت بالا و خطاي كم مدل در پيش‌بيني پارامترهاي جريان و رسوب است.

In this study, the flow pattern and sediment transport amount in a meandering river reach located in the downstream of the Minab dam (Hormozgan province, Iran) were simulated using CCHE2D model. First, the topographic maps with appropriate scale of the study area were obtained by accurate surveying, then the model geometry and the numerical mesh network with different size were created. Second, the required parameters for running CCHE2D model were collected through field works. Finally, the model outputs, including flow depth and velocity and changes in suspended load and bed load sediment were obtained for the considered river reach. In the end, the two statistical criteria, including RMSE and MAPE were used to compare the parameters obtained from the numerical simulation model with the corresponding observed values. The RMSE of velocity, depth and energy slope were calculated equal to 0.075, 0.116 and 0.0008, respectively. The corresponding values of MAPE were obtained as 2.7, 6.2 and 4.4 percent, respectively. Comparison of the results confirmed the high accuracy and low error of the model in simulating the flow and sediment parameters.