مطالعه روندیابی سیل در مخازن سدهای پاره سنگی متوالی با توسعه مدل دو بعدی هیدرولیکی برای جریان های عبوری درون گذر و روگذر

احداث سدهای پاره سنگی با به کارگیری مصالح ارزان و فناوری ساده، راه حلی موثر و اقتصادی برای مهار سیلاب است. به علت متلاطم بودن جریان در محیط سنگدانه ای بدنه این سدها، قانون دارسی معتبر نبوده و برای تحلیل جریان در چنین حالتی باید از روابط معرفی شده در این زمینه استفاده کرد. در این شرایط رفتار هیدرولیکی سدهای متوالی پاره سنگی پیچیده تر می شود، به نحوی که در هنگام وقوع سیل، علاوه بر آنکه تراوشی با جریان متلاطم از محیط متخلخل صورت گرفته، عبور جریان از مخازن سدهای متوالی نیز انجام می شود. اولین سد پاره سنگی ممکن است شرایط هیدرولیکی روگذر را نیز تجربه کند که این رفتار هیدرولیکی را باز هم پیچیده تر می سازد. این شرایط در این مقاله مورد توجه قرار گرفته است. با تعریف هیدروگراف ورودی و مشخصات سنگ مورد استفاده به عنوان ورودی مدل، هیدروگراف روندیابی شده قابل محاسبه است. در این تحقیق با استفاده از مدل دو بعدی جریان در حالت درون و رو گذر برای سد اول و با محاسبه پروفیل سطح آب روگذر از رابطه جریان متغیر مکانی و درون گذر برای سدهای بعدی و نیز با استفاده از روش هیدرولوژیکی در روندیابی مخزن، با حل همزمان معادلات دیفرانسیل حاکم بر بدنه سدها و مخازن مربوط و با در دست داشتن هیدروگراف ورودی سیل، هیدروگراف سیل خروجی آخرین سد به دست می آید و سپس به منظور بررسی دقت و صحت مدل ریاضی به کار رفته و تایید جواب ها، نتایج با داده های آزمایشگاهی مقایسه شد که تطابق خوبی بین نتایج مدل و نتایج آزمایشگاهی مشاهده شد. همچنین نتایج تحلیل حساسیت پارامترهای موثر نشان داد که قطر متوسط سنگدانه ها در مقایسه با پارامترهای دیگری مانند طول پی سدها و زاویه شیروانی آنها، بیشترین تاثیر را در کاهش حداکثر سیلاب و افزایش زمان رسیدن به این حداکثر در هیدروگراف خروجی از سدهای متوالی دارد.