شبیه‌سازی سه‌بعدی هیدرودینامیک جریان و دینامیک رسوب در دوشاخه‌شدگی مرزی هیرمند با نرم‌افزار FLOW-3D
کد مقاله : 1155-CONFIHA
نویسندگان
امیر صالحزهی *
مدرس دانشگاه جامع علمی کاربردی
چکیده مقاله
تحلیل هیدرودینامیک سه‌بعدی جریان و انتقال رسوب در محل دوشاخه‌شدگی‌های مرزی به دلیل شکل‌گیری جریان‌های ثانویه، لایه‌های برشی و آبشستگی بستر از ارکان مدیریت منابع آب فرامرزی است. در پژوهش حاضر، رفتار جریان و مورفودینامیک بستر در نقطه تفکیک رودخانه هیرمند به دو شاخه سیستان و پریان مشترک (منطقه کوهک) با به‌کارگیری شبیه‌سازی عددی سه‌بعدی در نرم‌افزار FLOW-3D بررسی شد. معادلات ناویر-استوکس میانگین‌گیری‌شده رینولدز به همراه مدل آشفتگی RNG k-ε، الگوریتم FAVOR و روش VOF حل شدند. اعتبارسنجی اولیه مدل با داده‌های آزمایشگاهی وبر و همکاران در تلاقی ۹۰ درجه و آزمون شاخص همگرایی گرید (GCI) انطباق عالی با خطای RMSE < 0.009 را اثبات نمود. سپس ۹ سناریوی هیدرودینامیکی ناشی از ترکیب ۳ تراز جریان و ۳ تراز انباشت رسوب بستر (۵٪، ۱۰٪ و ۱۵٪) تحت دبی سیلابی ۴۶۰۰ مترمکعب بر ثانیه شبیه‌سازی شدند. نتایج نشان داد انباشت رسوب مانند سرریز عمل کرده و با تشکیل جت سطحی پرسرعت و جریان‌های هلیکوئیدی، بیشینه تنش برشی و رسوب‌برداری را در مقطع X = -260 (پیش از دماغه) متمرکز می‌سازد؛ عاملی که ضمن افت شدید آبگذری به دشت سیستان، پایداری دماغه مرزی را تهدید کرده و ضرورت لایروبی پیش از سیلاب را اثبات می‌کند.
کلیدواژه ها
رودخانه هیرمند، دوشاخه‌شدگی مرزی، شبیه‌سازی FLOW-3D، انتقال رسوب، مدل آشفتگی RNG k-ε
وضعیت: پذیرفته شده برای ارسال فایل های ارائه پوستر