نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی رودخانه، دانشگاه شهید چمران اهواز.

2 استاد گروه سازه‌های آبی، دانشکده مهندسی علوم آب، دانشگاه شهید چمران اهواز.

چکیده

امروزه مدیریت سیلاب‌ به منظور کاهش خسارت جانی و مالی ناشی از آن از حائز اهمیت‌ترین مباحث در علم مهندسی رودخانه می‌باشد. مدل‌های هیدرودینامیکی متعدد یک، دو، سه بعدی و کوپل در زمینه شبیه‌سازی هیدرولیکی سیل در دنیا توسعه یافته‌اند. مدل‌های یک‌بعدی به زمان محاسباتی محدودی نیاز دارند و فقط امکان بررسی پارامترهای جریان در کانال رودخانه را در اختیار کاربر قرار می‌دهند. این مدل‌ها جزئیاتی از پخش سیلاب و تغییرات جریان میان کانال رودخانه و سیلاب‌دشت‌ها را ارائه نمی‌دهند. دشت‌های پیرامون رودخانه دز در استان خوزستان (محدوده مطالعاتی) وسیع و کم‌ارتفاع هستند. به دلیل پست بودن سیلاب‌دشت‌ها نسبت به کانال رودخانه، هنگام خروج سیلاب از مقطع رودخانه، دو جریان با عمق و سرعت متفاوت، در کانال رودخانه و سیلاب‌دشت‌ها ایجاد می‌گردد. در این مقاله سه شیوه شبیه‌سازی سیلاب، شامل مدل‌سازی یک‌بعدی با مقاطع موجود، مدل شبه‌ دو‌بعدی MIKE 11 با استفاده از قابلیت LINK CHANNELS و مدل یک‌بعدی-دوبعدی MIKE FLOOD بررسی شده‌اند. نتایج نشان می‌داد که مدل شبه دوبعدی با وجود زمان اجرای بسیار کوتاه‌تر نسبت به مدل کوپل، دقت قابل قبولی در ارزیابی دبی، عمق جریان، شبیه‌سازی روند پخش و کاهش حجم سیلاب دارد، که با واقعیت ذخیره شدن بخشی از سیلاب در سیلاب‌دشت‌ها انطباق دارد و قادر است مشخصات جریان را در کانال اصلی رودخانه و سیلاب‌دشت‌ها به تفکیک ارائه دهد. در حالی‌که برای مدل یک‌بعدی با مقاطع موجود، امکان شبیه‌سازی پخش، تخفیف دبی و کاهش حجم سیلاب در اثر پخش وجود ندارد. این مدل پارامترهای هیدرولیکی جریان را به طور متوسط در کل مقطع ارائه می‌دهد. همچنین روندیابی سیلاب در این مدل قابل بررسی نیست.  

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Evaluating the 1D, Quasi 2D and 1D-2D Flood Modeling Efficiency for Rivers with Floodplains(Case Study: Dez River)

نویسندگان [English]

  • Seyade Maryam Mousavi 1
  • Mahmood Kashefipour 2
  • Mehdi Ghomeshi 2

چکیده [English]

Today, flood management is one of the most important topics in river engineering due to reducing the fatality and damages caused by it. Several hydrodynamic models including 1D, 2D, 3D and couple hydraulic models have been developed in the world. One dimensional models have a short computation time and only compute the hydraulic parameters of main river channel. They provide no details about inflow or overbank flow and flow changing between river and floodplainds. Dez river in Khuzestan province (Case study) is surrounded by wide low elevation plains. Since the elevation of floodplains is lower than the main channel, when overbank flow occurs, two flows with different velocities and depths should be considered in the main channel and floodplains. In the present study three different modeling including: 1D simulation using existing cross sections, quasi 2D simulation using LINK CHANNELS, 1D-2D modeling with MIKE FLOOD, were investigated. The results indicate the quasi 2D model, despite of the limited computational time than 1D-2D model, has an acceptable accuracy in predicting discharge, water level, inflow and overbank flow simulation and reduction in inundation volume, which is compatible with the fact of inundation volume storing in the floodplains and it can separately compute hydraulic parameters of main river and floodplains. In contrast, there is no possibility for 1D model with the original cross sections to simulate overbank flow, discharge and flood volume reduction. It provides the average of hydraulic parameters throughout the whole cross setions. Moreover, flood routing is imposibe to be investigated in this model.

کلیدواژه‌ها [English]

  • MIKE 11
  • Flood
  • LINK CHANNELS
  • Quasi 2D Model
  • MIKE FLOOD