مدل شبيه‌سازي دو‌بعدي سيلاب واريزه‌اي در مخازن سد‌هاي تأخيري شكاف دار

Two-dimensional Simulation of Debris Flow in the Reservoir of Slit Detention Dam

سيلاب‌هاي واريزه­اي جريانهايي با غلظت بالا هستند كه بيشتر در مناطق كوهستاني با شيب زياد رخ مي­دهند. از جمله سازه­ هاي مهار اينگونه سيلاب­ها، سد­هاي تأخيري شكاف دار هستند. در پژوهش مدل شبيه سازي دو بعدي جريان واريزه­اي در مخزن سد تأخيري شك ف دار ارائه شده است. براي گسسته­ سازي معادله هايي حاكم بر مسئله، از الگوي تفاضل محدود صريح مك­ كورمك استفاده شده و معادله ­هايي براي اعمال شرط مرزي سد شكاف دار ارايه شده است. به دليل در دسترس نبودن داده ­هايي ميداني سيلاب­ هاي واريزه­اي در مخازن سد­هاي تأخيري شكاف دار، مدل عددي اين پژوهش با مدل آزمايشگاهي مقايسه شده است. بررسي نتايج حاصل از مدل عددي، حاكي است كه الگوي مورد استفاده و شرايط مرزي و اوليه پيشنهادي توانسته پرش هيدروليكي متحرك سيلاب ­واريزه­اي را در مخزن سد شكاف دار بصورت دو بعدي شبيه ­سازي نمايد. در نهايت، مقايسه نتايج مدل عددي و داده­ هاي آزمايشگاهي تاييد مي­كند كه مدل عددي مي­تواند آبنمود خروجي از سد شكاف دار را به خوبي شبيه سازي نمايد.

InDebris floods are high concentrated flow that occurs in steep mountain areas. Slit dam is one of the structures designed for controlling these kinds of floods. A two dimensional model is proposed for simu¬lation of debris flow in slit dam reservoirs. In this model, the finite difference MacCormack explicit scheme is used for discretization of governing equations, and a formula is proposed for the slit dam boundary condition. Due to the lack of observed data of debris floods in slit detention dam reservoirs, the numerical model is compared with an experi¬mental model. The model results show that the applied scheme using n is capable to simulate the two dimensional movable hydraulic jump in slit dam reservoirs. Finally, the com-parison of numerical results and experimental data confirms that the numerical model is fairly capable to simulate the outflow hydrograph of slit dam.