مقایسه روشهای هیدرولیکی روندیابی سیل در بازه‌ای از رودخانه دوآب صمصامی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته کارشناسی ارشد رشته مهندسی آبخیزداری دانشگاه شهرکرد

2 دانشیار گروه مرتع و آبخیزداری دانشکده منابع طبیعی دانشگاه شهرکرد

3 استادیار گروه مرتع و آبخیزداری دانشکده منابع طبیعی دانشگاه شهرکرد

4 دانش آموخته کارشناسی ارشد رشته مهندسی آبخیزداری دانشگاه تهران

چکیده

در روندیابی سیلاب به‌منظور تعیین آب‌نگار خروجی از بازه‌ی رودخانه می‌توان از روشهای هیدرولیکی و آب‌شناسی مختلفی استفاده کرد. روشهای روندیابی هیدرولیکی بر پایه‌ی معادلات سنت- ونانت بوده، و با توجه به معادله‌ی پیوستگی و جمله‌های درگیر از معادله‌ی اندازه‌ی حرکت به سه روش موج جنبشی، موج پخشیدگی و موج پویا تقسیم می‌شوند. در این تحقیق نیز با هدف بررسی کارایی دو روش موج جنبشی و موج پویا، بازه‌ای به طول 5/3 کیلومتر از رودخانه‌ی دوآب صمصامی از سرشاخه‌های کارون انتخاب گردید. پس از انجام عملیات صحرایی و جمع‌آوری داده‌های مورد نیاز اقدام به روندیابی سیلاب با کاربرد روش موج جنبشی و با استفاده از برنامه‌ی رایانه‌ای تهیه شده گردید. برای روندیابی پویای سیلاب از تحلیل جریان غیرماندگار با کاربرد نرم‌افزار HEC-RAS استفاده شد. درادامه آب‌نگارهای محاسبه شده از هر دو روش با آب‌نگارهای مشاهده‌ای در خروجی بازه با استفاده از فراسنج RMSE مقایسه گردیدند. در مجموع، نتایج تحقیق نشان دهنده‌ی دقت بیشتر شبیه HEC-RAS در برآورد آب‌نگارهای خروجی است. نتایج شبیه موج جنبشی تفاوت بسیار اندکی با دستاوردهای شبیه HEC-RAS دارد، و با توجه به سادگی روش حل معادلات، و همچنین داده‌های مورد نیاز کمتر، می‌توان از شبیه موج جنبشی در مطالعات مشابه، و رودخانه‌هایی با شیب تندتر برای بررسی روند سیل بهره برد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Comparison of the Kinematic Wave and Dynamic Wave Techniques for Flood Routing and Constructing a Downstream Hydrograph in a Reach of the Doab Samsami River

نویسندگان [English]

  • R. Karimian Kakoli 1
  • S.J. Sadatinejad 2
  • A. Honarbakhsh 3
  • M. Najafi Hajivar 4
  • K. Doodkanloe 1
چکیده [English]

Different hydraulic and hydrological methods are used in flood routing for construction of the downstream hydrograph of a river. Hydraulic flood routing methods, initially based on the Saint-Venant equations, are developed using the continuity equation and employing the terms of the momentum equation, consist of three models: kinematic wave, diffusion wave, and dynamic wave. The objective of this study was to evaluate the accuracy of the kinematic wave and dynamic wave methods. This project was implemented in a 3.5 km reach of the Doab Samsami River, which is a tributary of the Karoon River. Fourteen cross sections were surveyed in the reach and their Manning's roughness coefficients were estimated based on the expert judgment. A computer program was developed for flood routing with the kinematic wave method. For the dynamic flood routing, the unsteady flow analysis of the HEC-RAS software was used. The developed hydrographs using the two methods were compared with the actual hydrograph at the downstream station using the RMSE criterion. Results indicated that the kinematic wave and the HEC-RAS models were very close, indeed. Therefore, based on the simplicity of the method, and also the limited data requirement of the kinematic wave method, its use is strongly recommended for similar studies, and also for flood routing in rivers with larger gradients.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Flood routing
  • Kinematic wave
  • Dynamic Wave
  • Doab Samsami River
  • HEC-RAS model