تاثیر کاربرد مفهوم تغییرات درون سلولی (Subgrid-Variability) بر کاهش وابستگی مدل هیدرولیکی به ابعاد سلول محاسباتی

از مهمترین مسایلی که بر عملکرد مدل های هیدرولیکی موثر می باشد، گسسته سازی میدان حل جریان می باشد کهبایستی به نحوی صورت گیرد که منجر به حل کارای معادلات حاکم شود. بسیاری از مدل های هیدرولیکی به ویژهمدل های متوسط گیری شده در عمق از شبکه های هندسی منظم (مانند: شبکه مثلثی و یا مربعی) برای گسسته نمودنمیدان حل استفاده می نمایند و همین مسیله موجب می شود که در طول فرآیند درونیابی، ارتفاع سلول موردنظر تقریبی ازمقدار ارتفاع تمامی نقاط واقع در آن سلول گردد. به عبارت بهتر در چنین شبکه محاسباتی ای، تغییرات توپوگرافیکی بسترو سیلاب دشت های رودخانه از بین رفته و مدل توانایی لحاظ نمودن جزییات ارتفاعی را نخواهد شد و در نتیجه مشخصاتهیدرولیکی شبیه سازی شده نیز با تقریب و خطای بسیار زیادی همراه خواهند بود. برخلاف بسیاری از مدل های عددی،مدل دوبعدی HEC-RAS از مفهومی به نام تغییرات درون سلولی (Subgrid-Variability) برای لحاظ نمودن تغییرات ارتفاعی استفاده می نماید که توانایی لحاظ نمودن تمامی تغییرات توپوگرافیکی بستر رودخانه را دارا می باشد.پژوهش حاضر با هدف ارزیابی اثر کاربرد این مفهوم بر پهنه سیلاب رودخانه سرباز به انجام رسیده است. نتایج نشان دادکه در صورت استفاده از یک شبکه محاسباتی با ابعاد 500 متر به جای یک شبکه با ابعاد 20 متر، پهنه سیلابشبیه سازی شده در بخش های مختلف رودخانه سرباز به کمتر از 15 درصد محدود می گردد. همچنین مدت زمان اجرایمدل در ابعاد سلولی 500 متر تقریبا 45 برابر کمتر از مدت زمان اجرای مدل در صورت استفاده از ابعاد سلولی 20 مترمی یابد. یافته های به دست آمده در این پژوهش به خوبی گویای تاثیر قابل توجه مفهوم تغییرات درون سلولی بر عملکردمدل هیدرولیکی می باشد و لذا توصیه می شود به هنگام توسعه مدل های هیدرولیکی به این مفهوم مهم توجه ویژه ایصورت گیرد.

Keywords:

تغییرات درون سلولی , مدل دوبعدی HEC-RAS , ابعاد شبکه محاسباتی