مجید حیدری

یکی از روشهای سازهای ارزان قیمت جهت کنترل سیالب استفاده از سدهای پارهسنگی فاقد هسته است. این سدها از نوع سدهای تأخیری میباشند که قادرند پیک سیالب خروجی را نسبت به سیالب ورودی کاهش دهند. از طرفی جریانهای سیالبی معموالً بار رسوبی باالیی داشته و با توجه به بزرگ بودن خلل و فرج بدنه این سدها، همراه با آب مقدار زیادی رسوب به داخل بدنه آنها نفوذ میکند. بنابراین تعیین مقادیر عمق و سرعت به منظور بررسی نحوه رفتار جریان و روندیابی هیدرولیکی سیالب و همچنین تعیین غلظت رسوب در نقاط مختلف بدنه به منظور تعیین نقاط بحرانی از نظر رسوبگذاری، میزان تلهاندازی رسوب، میزان رسوب عبوری و ... از اهمیت خاصی برخوردار است. بعلت متالطم بودن جریان تراوشی در این سدها، قانون دارسی اعتبار نداشته و بایستی از معادالت غیردارسی همانند معادله فورشهایمر استفاده شود. لذا در این تحقیق، ابتدا بر مبنای معادالت سنت و نانت- فورشهایمر و با استفاده از روش عددی حجم محدود و طرح تفاضل باالدست، مدل ریاضی شبیهساز جریان در محیط متلب، به صورت کامالً ضمنی تهیه و اجراء شد. سپس با استفاده از نتایج خروجی این مدل و بر مبنای معادله انتقال-پخش رسوب و با استفاده از روش عددی حجم محدود و طرح تفاضل مرکزی، مدل ریاضی شبیهساز توزیع غلظت رسوبات غیر چسبنده در بدنه سد پارهسنگی بر اساس شبکهبندی در نظر گرفته شده از مرحله قبل، به صورت کامالً ضمنی توسعه داده شد. جهت بررسی عملکرد و تعیین ضرایب مدلهای ارائه شده )واسنجی و صحتسنجی آنها(از نتایج آزمایشهای انجام شده در آزمایشگاه هیدرولیک دانشکده کشاورزی دانشگاه بوعلی سینا در تابستان سال 1191 روی 1 سد پارهسنگی )با قطر سنگدانههای 1 ،1 و 8 سانتیمتر و مشخصی غیردائمی جریان تحت که ( 8-100 و 8-80 ،8-10 ، 1-10 ، 1-10 سدهای شامل سانتیمتر 100 ،80 ،10 مختلف طولهای قرار داده شده بودند )چهار باز شدگی مختلف شیر فلکه ورودی کانال شامل دبیهای 10 ،00 ،10 و 60 لیتر درثانیه هر یک با گام زمانی60 ثانیه(، استفاده شد. از دادههایبازشدگیهایاول و دوم جهت واسنجیضرایب فورشهایمر و رسوب )با استفاده از الگوریتم ژنتیک( و از دادههای بازشدگیهای اول، سوم و چهارم جهت صحتسنجی مدل ارائه شده و بررسی عملکرد آن استفاده شد. نتایج این تحقیق، حاکی از تطابق باالی نتایج مدل عددی با نتایج آزمایشگاهی در شبیهسازی جریان عبوری حاوی رسوب از بدنه سد