شبیه سازی عددی سه بعدی جریان ناشی از شکست ناگهانی سد بر روی بستر متخلخل

پدیده شکست سد به دلیل خسارت جبران ناپذیر اقتصادی، امنیتی، تلفات انسانی و زیست محیطی بسیار حایز اهمیت می باشد. در این مطالعه، جریان سه بعدی ناشی از پدیده شکست سد بر روی بستر متخلخل مدل سازی عددی شده و تاثیر نفوذپذیری بستر متخلخل، عمق بستر متخلخل و عمق آب در بستر متخلخل در پایین دست، بر روی حرکت موج مثبت بررسی شده است. در این تحقیق، ابتدا سه مدل کلاسیک از شکست سد بر روی بستر صلب و متخلخل ساخته شده و نتایج با داده های آزمایشگاهی موجود مقایسه شده است. در ادامه، صحت سنجی نتایج بصورت مقایسه پروفیل های سطح آب و لبه موج سیلاب پیش بینی شده با مدل شکست سد روی بستر صلب و متخلخل انجام شده است. هدف اصلی، بررسی تفاوت ها و تشابه-های پدیده شکست سد در بسترهای صلب و متخلخل می باشد. نتایج حاصل نشان داد، بدلیل تاثیر موج دینامیکی در لحظات اولیه شکست سد، یک پیک موضعی در هیدروگراف سیلاب رخ می دهد. وجود بستر متخلخل باعث کاهش شتاب حرکت موج سیلاب نسبت به حالت جریان روی بستر صلب شده و با افزایش میزان نفوذپذیری بستر، سرعت و در نتیجه میزان پیشروی موج سیلاب، کاهش می یابد. با افزایش عمق بستر متخلخل، میزان پیشروی لبه موج، دبی جریان سیلابی و ارتفاع سطح آزاد جریان کاهش یافته می یابد. با پیشروی جریان در طول کانال مقادیر دبی پیک ثبت شده در ایستگاه ها کاهش یافته و در مدل های بستر خشک کاهش دبی پیک در راستای کانال بیشتر است. بیشترین مقادیر بیشینه دبی در انتهای کانال با بستر متخلخل، در حالت بستر متخلخل اشباع رخ داده است.