شبیه سازی پروفیل عرضی سرعت جریان در رودخانه ها به روش اجزا محدود (مطالعه موردی: ایستگاه برنطین در رودخانه میناب)

پروفیل عرضی سرعت جریان در رودخانه ها، مبنای استخراج رابطه دبی- اشل و محاسبه های هیدرولیک جریان و رسوب است. به دلیل مشکلات اندازه گیری پروفیل عرضی سرعت رودخانه ها در شرایط سیلابی، استفاده از روش های محاسباتی مناسب ضروری است. از طرف دیگر ورود جریان سیل به دشت های سیلابی، باعث اندرکنش جریان در دشت سیلابی با مجرای اصلی رودخانه شده و باعث پیچیدگی هیدرودینامیک جریان می شود. در این پژوهش، با استفاده از روش اجزا محدود، پروفیل عرضی سرعت به کمک معادلات دیفرانسیل شبه دوبعدی به دست آمده است. این مدل ریاضی بر مبنای معادلات ناویه- استوکس بوده و به صورت متوسط در عمق ساده شده است. برای ارزیابی دقت مدل ریاضی پیشنهادی، این مدل در ایستگاه هیدرومتری برنطین در رودخانه میناب واقع در استان هرمزگان برای جریان سیلابی آذر 1374 واسنجی و سپس برای 2 واقعه سیلابی در بهمن 1374 صحت سنجی شده است. مقایسه پروفیل عرضی سرعت اندازه گیری شده با نتایج محاسباتی در هر دو مرحله واسنجی و صحت سنجی، دقت مناسب و قابل قبول مدل ریاضی پیشنهادی را نشان می دهد. تحلیل آماری نتایج مدل ریاضی نشان می دهد که ضریب تعیین (2R) توزیع عرضی سرعت در مرحله واسنجی حدود 97/0 و در مرحله صحت سنجی حدود 96/0 می باشد. همچنین مجذور میانگین مربعات خطا برای این دو مرحله به ترتیب 13/0 و 23/0 به دست آمده است. در نهایت رابطه دبی- اشل این رودخانه به کمک مدل ریاضی با دقت مناسبی استخراج شده است.