تأثير كاربرد مفهوم تغييرات درون سلولي (Subgrid-Variability) بر كاهش وابستگي مدل هيدروليكي به ابعاد سلول محاسباتي

يكي از مهم‌ترين مسائلي كه بر عملكرد مدل‌هاي هيدروليكي مؤثر مي‌باشد، گسسته‌سازي ميدان حل جريان مي‌باشد كه بايستي به‌نحوي صورت گيرد كه منجر به حل كاراي معادلات حاكم شود. بسياري از مدل‌هاي هيدروليكي به‌ويژه مدل‌هاي متوسط‌گيري شده در عمق از شبكه‌هاي هندسي منظم (مانند: شبكه مثلثي و يا مربعي) براي گسسته نمودن ميدان حل استفاده مي‌نمايند و همين مسئله موجب مي‌شود كه در طول فرآيند درون‌يابي، ارتفاع سلول موردنظر تقريبي از مقدار ارتفاع تمامي نقاط واقع در آن سلول گردد. به عبارت بهتر در چنين شبكه محاسباتي‌اي، تغييرات توپوگرافيكي بستر و سيلاب‌دشت‌هاي رودخانه از بين رفته و مدل توانائي لحاظ نمودن جزئيات ارتفاعي را نخواهد شد و در نتيجه مشخصات هيدروليكي شبيه‌سازي شده نيز با تقريب و خطاي بسيار زيادي همراه خواهند بود. برخلاف بسياري از مدل‌هاي عددي، مدل دوبعدي HEC-RAS از مفهومي به نام تغييرات درون سلولي (Subgrid-Variability) براي لحاظ نمودن تغييرات ارتفاعي استفاده مي‌نمايد كه توانائي لحاظ نمودن تمامي تغييرات توپوگرافيكي بستر رودخانه را دارا مي‌باشد. پژوهش حاضر با هدف ارزيابي اثر كاربرد اين مفهوم بر پهنه سيلاب رودخانه سرباز به انجام رسيده است. نتايج نشان داد كه در صورت استفاده از يك شبكه محاسباتي با ابعاد 500 متر به جاي يك شبكه با ابعاد 20 متر، پهنه سيلاب شبيه‌سازي شده در بخش‌هاي مختلف رودخانه سرباز به كمتر از 15 درصد محدود مي‌گردد. همچنين مدت زمان اجراي مدل در ابعاد سلولي 500 متر تقريباً 45 برابر كمتر از مدت زمان اجراي مدل در صورت استفاده از ابعاد سلولي 20 متر مي‌يابد. يافته‌هاي به دست آمده در اين پژوهش به خوبي گوياي تأثير قابل توجه مفهوم تغييرات درون سلولي بر عملكرد مدل هيدروليكي مي‌باشد و لذا توصيه مي‌شود به هنگام توسعه مدل‌هاي هيدروليكي به اين مفهوم مهم توجه ويژه‌اي صورت گيرد.