شبیه سازی دو بعدی الگوی جریان و تغییرات بستر در آبراهه های مستقیم و پیچانرودی تحت تاثیر سازه آبشکن

آبشکن ها یکی از سازه های مهم ساماندهی رودخانه به شمار می آیند، که برای حفاظت و شکل دادن به سواحل و آبراهه ها مورد استفاده قرار می گیرند. این سازه ها با طول و زاویه مناسب نسبت به راستای جریان از دیواره طبیعی رودخانه توسعه یافته، سبب انحراف جریان از کناره ها و هدایت آن به سمت محور مرکزی رودخانه می گردند. در این تحقیق، با استفاده از مدل عددی هیدرودینامیکی و انتقال رسوب CCHE۲D به شبیه سازی الگوی جریان و تغییرات بستر آبراهه در اطراف سازه آبشکن پرداخته شد. برای ارزیابی درستی خروجی های این مدل عددی، نتایج آن با مقادیر مشاهداتی دو تحقیق آزمایشگاهی جداگانه که در این خصوص صورت گرفته بود مقایسه گردید. دقت نتایج به دست آمده از مدل در مقایسه با نتایج آزمایشگاهی، با استفاده از پارامتر های آماری RMSE، MARE، maxRE و ۲R ارزیابی گردید. مقایسه نتایج آزمایشگاهی با نتایج حاصل از مدل عددی CCHE۲D نشان می دهد که این مدل می تواند با دقت مناسبی (ضریب تعیین بین ۷۵۵/۰ تا ۹۵۵/۰) الگوی جریان را در اطراف آبشکن های منفرد و سری آبشکن ها شبیه سازی نماید. همچنین تغییرات بستر آبراهه، حول سری آبشکن با دقت قابل قبولی شبیه سازی شد، که نشان داد مدل CCHE۲D با دقت بالایی (ضریب تعیین ۹۹/۰) عمق آبشستگی بیشینه را پیش بینی می نماید، اما عرض چاله آبشستگی را در اطراف آبشکن، خیلی بیشتر از مقادیر مشاهده شده آزمایشگاهی نشان می دهد. علاوه بر این، نتایج مدل عددی نشان داد که عمق فرسایش کانال اصلی با طول آبشکن در سری آبشکن ها رابطه مستقیم دارد که مشاهدات آزمایشگاهی نیز این مسئله را تایید کردند.

Keywords:

آبشکن , الگوی جریان , پیچانرود , تغییرات بستر , مدل CCHE۲D