حمید زارع ابیانه - دانشیار، گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران
زهرا مشارع - دانش آموخته کارشناسی ارشد، گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران
علی افروزی - دانشجوی دکتری گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران

در این پژوهش حل تحلیلی و عددی جریان ماندگار زهکشی در سه ترانشه مستطیلی، نیم دایره ای و مثلثی ارائه شد. حل تحلیلی به کمک نگاشت همدیس و تئوری پتانسیل مختلط و حل عددی در برنامه SEEP/W به روش اجزا محدود صورت گرفت. همچنین با طراحی یک مدل فیزیکی در آزمایشگاه مقدار جریان خروجی از لوله زهکش در پنج عمق۱۰، ۲۰، ۳۰، ۴۰ و ۵۰ سانتی متر هر سه ترانشه اندازه گیری شد. به طوری که بیشینه تخلیه در شرایط آزمایش در ترانشههای مستطیلی، نیم دایره ای ۴۰ سانتیمتر و در ترانشه مثلثی ۳۰ سانتی متر به دست آمد. دقت نتایج از اختلاف بین دو دبی بی بعد نشت از ترانشه (qs/ks) برای حل تحلیلی و عددی با مقادیر آزمایشگاهی در قالب دو آماره جذر میانگین مربعات خطا (RMSE) و ضریب تعیین(R۲) سنجیده شد. مقدار RMSE حل تحلیلی در ترانشه مثلثی ۰۴۸/۰، نیم دایره ۰۶۱/۰، مستطیلی۰۷۱/۰ با ضریب تعیین ۹۹/۰، ۹۸/۰ و ۹۸/۰ و در حل عددی به ترتیب ۰۴۵/۰، ۰۵۶/۰ ۰۴۱/۰، با ضریب تعیین۸۷/۰، ۹۷/۰ و ۹۷/۰ به دست آمد. مقایسه بین نتایج شبیه سازی تحلیلی و عددی با آزمایشگاهی نشان داد که هر دو روش توانستند با دقت بالایی جریان ترانشه ای را شبیه سازی کنند. با این حال دقت حل عددی در آزمایش حاضر به دلیل در نظر گرفتن عمق ماندابی و شکل واقعی لوله زهکش می تواند بیش از حل تحلیلی باشد. در حل تحلیلی لحاظ برخی ساده سازی ها و فرضیات مانند ناچیز بودن اثر عمق ماندابی روی خاک و به صورت خط در نظر گرفتن محیط دایره ای لوله می تواند عامل کم­تر بودن دقت کار باشد. ضمن آن­که هیدرولیک جریان ورودی از منافذ به لوله زهکش در حل تحلیلی و حل عددی نسبت به روش آزمایشگاهی لحاظ نشده است.

جریان ترانشه ای, زهکشی, شکل ترانشه, شبکه جریان, عمق نصب لوله, SEEP/W