دبی جریان و شیب خط انرژی در کانال های مرکب

به منظور بررسی ساختار و رفتار هیدرولیکی جریان در رودخانه ها و کانال های مرکب، دبی و شیب خط انرژی اهمیت بالایی دارند. با تقسیم مقطع عرضی این کانال ها به زیر ناحیه های آن یعنی کانال اصلی و بسترهای سیلابی، دبی جریان به صورت جداگانه در هر زیر ناحیه قابل تعیین است و آنگاه دبی کل مقطع از مجموع آنها بدست می آید. این روش به روش کانال تقسیم شده (DCM) معروف است. روش دیگری نیز به روش کانال ساده (SCM) موسوم است. روش های متعددی بر مبنای روش تقسیم بندی در مقطع کانال توسعه یافته اند که از مهم ترین آنها روش مدل تبادل دبی (EDM) می باشد. این روش با در نظر گرفتن تاثیر انتقال مومنتم از میان سطح مشترک بین کانال اصلی و بستر سیلابی (سطح اندرکنش) توسعه داده شده است. در این تحقیق، محاسبات دبی و شیب خط انرژی برای سری آزمایش های موسسه FCF انگلستان و سایرین، با به کارگیری روش های EDM، DCM و SCM و با برنامه سازی رایانه ای به زبان C++ انجام پذیرفت. نتایج حاصل نشان داد که در مقایسه با سایر روش-ها، روش EDM دارای کمترین خطای نسبی برای محاسبه دبی (در ترسیم نمودار دبی-اشل) است. همچنین نتایج محاسبه شیب خط انرژی به روش EDM و نرم افزار HEC-RAS نشان می دهد که روش EDM دارای کمترین خطای نسبی برای ترسیم شیب خط انرژی است. دو معادله ساده خطی برای عمق های نسبی کمتر از 15/0 و بیشتر از 15/0 ارائه شد. بدین ترتیب، روش EDM را به میزان قابل توجهی حدود 36% برای محاسبه دبی جریان و 34% برای محاسبه شیب خط انرژی بهبود بخشیده است.