مشخصات پژوهش

عنوان	مدل سازی عددی-آزمایشگاهی پروفیل طولی سطح آب در محیط های متخلخل درشت دانه
نوع پژوهش	مقاله چاپ‌شده در مجلات علمی
کلیدواژه‌ها	محیط متخلخل درشت دانه، پروفیل طولی، مدل سازی عددی، معادله جریان متغیر تدریجی
چکیده	مصالح سنگدانه ای یکی از مصالح پرکاربرد در ساخت سازه های آبی است و به دلیل هزینه کم و سازگار بودن با محیط زیست، معمولاً توسط مهندسان و طراحان سازه های آبی به کار می رود. این نوع مصالح اغلب در بدنه سد های سنگریزه ای برای کاهش اثرات سیلاب در پائین دست رودخانه ها و زه کش های سنگی استفاده می شود. در این پژوهش با استفاده از دو قطر سنگدانه و چهار دبی عبوری و دو طول محیط متخلخل اقدام به برداشت پروفیل های طولی جریان به صورت آزمایشگاهی نموده و سپس با استفاده از معادله جریان متغیر تدریجی در کانال های روباز و روش های اویلر، اویلر اصلاح شده و رانگ کوتا مرتبه 4 اقدام به مدل سازی پروفیل طولی جریان و مقایسه با داده های آزمایشگاهی گردید. قابل ذکر است که در این تحقیق از معادله سرعت منفذی ویلکینز برای محاسبه شیب خط انرژی در حل معادله متغیر تدریجی استفاده گردید و در نهایت مشاهده شد که روش رانگ کوتا مرتبه 4 که دارای دقت مرتبه 4 نیز می باشد، نسبت به دو روش دیگر، تخمین بهتری با متوسط R2 برابر با 9/0 و RMSE برابر با 19/1 سانتی متر برای تخمین پروفیل طولی جریان حاصل می نماید. علاوه بر این سایر پارامتر های آماری همانند شاخص حداکثر خطا، میانگین قدر مطلق خطا، ضریب باقی مانده جرمی و شاخص کفایت نیز برای هر سه روش محاسبه گردید و مشخص گردید که پارامتر های آماری مربوط به روش رانگ کوتا مرتبه 4 دارای مقادیر بهتری نسبت به دو روش دیگر می باشند. همچنین قابل ذکر است که به دلیل شیب زیاد پروفیل طولی در مناطق نزدیک به خروجی جریان، استفاده از روش رانگ کوتا برای چندین نقطه ابتدائی مقداری خطا وارد محاسبات می نماید لذا استفاده از روش اویلر اصلاح شده برای نقاط مزبور نتیجه بهتری را حاصل می نماید.
پژوهشگران	ابراهیم امیری تکلدانی (نفر دوم)، جعفر چابک پور (نفر اول)