تخمين تلفات نشت رودخانه زنگمار در شرايط جريان غير ماندگار با استفاده از مدل رياضي

Estimating of Unsteady Seepage losses in the Zangemar River Using Mathematical Model

بررسي هيدروگراف سيلاب‌هاي اندازه‌گيري شده رودخانه زنگمار بين دو ايستگاه هيدرومتري ماكو در بالادست و پلدشت در پايين دست نشان مي‌دهد حجم سيلاب اندازه‌گيري شده در ايستگاه پلدشت به مقدار قابل توجهي از حجم سيلاب در ايستگاه ماكو كمتر است. اين در حالي است كه از بازه مذكور با طول 62 كيلومتر هيچ شاخه فرعي منشعب نمي‌شود و مقدار تبخير و برداشت مسقيم از رودخانه در مواقع سيلابي بسيار ناچيز است. از اين رو مي‌توان نتيجه گرفت تلفات انتقال در رودخانه مذكور مي‌تواند ناشي از نفوذ آب از بستر و دشت سيلابي باشد. با وجود تلفات نشت، روند يابي سيلاب در رودخانه زنگمار با روش‌هاي مرسوم رونديابي امكان پذير نبوده به همين دليل لازم است روش‌هاي رونديابي بگونه‌اي اصلاح شوند كه تلفات نشت را در نظر بگيرند. در اين تحقيق مدلي عددي تهيه شد كه در آن معادلات ديفرانسيل جزيي جريان غيرماندگار غيريكنواخت ( معادلات سنت- ونانت)، پس از خطي شدن، با روش تفاضل‌هاي محدود و تكنيك تناوبي حل شدند. رابطه نشت موسكات به گونه در معادلات مذكور گنجانده شده است تا به طور همزمان نشت در مسير جريان را نيز محاسبه نمايند. نتايج اين تحقيق نشان داد رونديابي سيلاب رودخانه زنگمار با در نظر گرفتن تلفات نشت، موجب مي‌شود مدل نوشته شده، در مقايسه با داده‌هاي صحرايي، هيدروگراف خروجي را با دقت خوبي پيش‌بيني كند. همچنين نتايج رونديابي 13 هيدروگراف سيل مربوط به ايستگاه هيدرومتري ماكو، نشان داد به طور متوسط حدود 74% از حجم هيدروگراف ورودي، در انتقال از ايستگاه ماكو تا ايستگاه پلدشت تلف مي‌شود.

Measured flood hydrograph of Zangmar Ephemeral River between Makoo and Poldasht hydrometry showed that the volume of exit hydrograph from Poldasht station is significantly less than input hydrograph in Makoo station. While there are not any lateral outflow from the river reach with 62 km length and the amount of evaporation and direct remove during flood occurring is very little. These transmission losses can be caused by water infiltration from the river’s bed and flood plains. Due to transmission losses and lack of initial flow flood routing in these rivers is impossible with conventional methods and it is necessary to develop methods of flood routing. Therefore in this study a computer model for natural river cross section has been developed in which partial differential equations of unsteady none uniform flow (Saint-Venant equations) is linearization by finite difference method. To calculate seepage losses Muskat’s equation integrated with Saint-Venant equations. The equations have been developed in such a way that seepage losses can be calculated simultaneously. The results showed that with considering seepage losses, the developed model can predict the output hydrograph in comparison with field data with good accuracy. The results of flood routing for 13 input hydrograph showed seepage losses in the river reach is an average of about 74% of the input hydrograph volume.