شبیه سازی عددی زمین لغزش بر روی شیب های غیر صلب بوسیله روش هیدرودینامیک ذرات هموار تراکم ناپذیر سه مرحله ایی صریح

پدیده زمین لغزش در دریاچه سدها و رودخانه ها، و تولید و انتشار امواج حاصل از آن، بعنوان یکی از مسائل مهم و پیچیده در زمینه مهندسی هیدرولیک مطرح است. امروزه بسط و گسترش روابط عددی و فرآیند مدل سازی توانسته تا حدودی به درک منطقی از این پدیده ها برسد. در این مقاله از یک روش لاگرانژی جهت حل معادلات حاکم بر جریان استفاده شده است. در ابتدا روش هیدرودینامکی ذرات هموار تراکم ناپذیر سه مرحله ایی صریح تعریف می شود. به منظور معتبرسازی روش، از مسئله شکست سد روی بستر خشک و مسئله زمین لغزش زیر سطحی استفاده شده است. در مسئله اول، رسیدن به ضریب همبستگی 0/9998، متوسط خطای مطلق 0/0542 و ضریب کارایی مدل نش-ساتکلیف 0/974 برای پارامترهای مورد محاسبه، نشان می دهد مدل با دقت مناسبی کالیبره شده است که حاکی از قابلیت بالای این روش در شبیه سازی جریان های با سطح آزاد و پدیده های مربوط به امواج می باشد. همچنین از مقایسه نتایج اندازه گیری شده با آزمایشگاهی در قسمت شبیه سازی زمین لغزش زیر سطحی، مقادیر آماری ضریب همبستگی و جذر میانگین مربعات خطا بترتیب 0/95 و 0/0071 بدست آمدند که این نتایج نشان دهنده دقت بالای مدل در محاسبه نیمرخ سطح آب ناشی از زمین لغزش زیرسطحی می باشد. سپس سه سناریو جهت مدل سازی زمین لغزش طراحی و اجرا گردید. در این پژوهش به شیب ها و جسم غیر صلب، بعنوان یک ماده رئولوژیکی (سیال شبه پلاستیک) نگریسته شده و تحت سیال غیر نیوتنی کاریویاسودا در مدل سازی وارد شدند. در واقع ذرات خاک بستر شیبدار غیر صلب بصورت دانه هایی که با خود مشخصات سیال را حمل می کنند مدل سازی شده اند. در نهایت نتایج در زمان های 3/0 و 6/0 ثانیه آورده شده و تحلیل گردیدند.