مدل سازی عددی جریان آب های کم عمق با وجود امواج تیز ایستا و پویا

امواج تیز در کانال های باز از تغییر ناگهانی در عمق و سرعت جریان حاصل می شوند. حل کننده های ریمن با سود جستن از نظریه مشخصه ها، بدون ساده سازی معادلات حاکم، به شکل مطلوبی قادر به شبیه سازی ناپیوستگی ها از جمله امواج تیز می باشند. اگر موقعیت و مشخصات امواج با زمان تغییر پیدا کند، به عبارت دیگر موج متحرک باشد، به آن «موج تیز پویا» گفته می شود. به عنوان مثال امواج ناشی از شکست سد و یا باز و بسته شدن ناگهانی دریچه ها که به واسطه تیزی پیشانی موج به عنوان امواج تیز پویا طبقه بندی می شوند. درصورتی که موقعیت و مشخصات موج پس از دائمی شدن جریان نسبتا ثابت باقی بماند «موج ایستا» نامیده می شود. بنابراین پرش هیدرولیکی و امواج تولید شده در تبدیل ها و یا در اثر وجود مانع عرضی در مسیر جریان در جریان های فوق بحرانی در دسته امواج تیز ایستا قرار می گیرند. در این مقاله از حل کننده تقریبی ریمن به روش Roe برای شبیه سازی رفتار امواج تیز ایستا و پویا در جریان آب های کم عمق در یک و دو بعد، در کانال های باز استفاده شده است. در این راه از بعضی مسائل، با وجود حل تحلیلی آن ها، برای ارزشیابی و تصدیق نتایج استفاده شده است. با مقایسه نتایج عددی با برخی حل تحلیلی برخی مسائل می توان نتیجه گرفت که مدل عددی Roe به خوبی قادر به شبیه سازی یک و دو بعدی امواج تیز ایستا و پویا در جریان آب های کم عمق را داراست.