توسعه مدل عددی بدون شبکه برای شبیه سازی پدیده رانش زمین به صورت مستغرق

رانش‏ زمین پدیده طبیعی پیچیده ای است که معمولا در نزدیکی کوه ها، اقیانوس ها، خلیج ها و مخازن به ‏وقوع می پیوندد. در سال های اخیر، افزایش اثر خطرات رانش‏ زمین روی زندگی بشر در سراسر جهان، نیاز به ‏یافتن روش های اقتصادی و قابل‏ قبول برای پیش بینی وقوع و قدرت تخریب رانش‏ زمین ها را افزایش داده ‏است. تلفات انسانی در اثر رانش‏ زمین در کشورهای درحال توسعه بیشتر بوده، درحالی که زیان های اقتصادی در کشورهای توسعه یافته شدیدتر است. پیچیدگی ‏های پدیده رانش‏ زمین (به‏ ویژه در زیر آب) که شامل جریان چندفازی همراه با تغییرشکل‏های بزرگ می ‏شود، مدل‏سازی عددی این پدیده را با روش‏های موجود شبکه ‏مبنا مشکل می ‏سازد. به‏ همین دلیل، هدف از انجام تحقیق حاضر، تهیه و توسعه یک مدل عددی بدون شبکه برای شبیه‏ سازی پدیده رانش‏ زمین می باشد. روش های لاگرانژی بدون شبکه، ازجمله روش هیدرودینامیک ذرات هموار (SPH) و روش نیمه ‏ضمنی ذرات متحرک (MPS)، امکان مدل سازی عددی جریان و رسوب را در شرایطی که تغییرشکل های بزرگ و یا گسستگی در مرزها وجود دارد، فراهم می سازد. در این تحقیق، از روش لاگرانژی MPS برای شبیه‏ سازی پدیده رانش‏ زمین با جریان دوفازی استفاده شده‏ است. فاز رسوب به صورت سیال غیرنیوتنی (ویسکو-پلاستیک) و به‏ کمک مدل رئولوژی μ(I) به مدل معرفی گردیده است. مدل توسعه داده شده برای رانش مستغرق صلب و رسوبی صحت ‏سنجی و ارزیابی شده و نتایج آن با نتایج آزمایشگاهی و عددی موجود مقایسه گردید. پروفیل سطح آب و سطح رسوب به‏دست آمده از این مدل عددی توافق خوبی با نتایج موجود نشان می ‏دهد، به ‏گونه‏ ای که میزان خطای RMSE محاسبه شده در پیش‏ بینی پروفیل سطح آب و رسوب در مدل عددی مطالعه حاضر نسبت به مدل‏های عددی مقایسه ‏شده دیگر کمتر می ‏باشد.