مدلسازی عددی جریان ناشی از شکست سد روی بستر شیب دار

کلمات کلیدی :

مدلسازی عددی . شکست سد . معادلات آب کم عمق . روش HLLC . روش شار متوسط وزن دار

دهمین کنگره ملی مهندسی عمران (1396)

شبیه سازي جریان با هدف مقایسه نرم افزار ایرانیPMO Dynamics و MIKE21 با تمرکز بر پدیده خشک و تر شدن

خلاصه
نواحی تر و خشکشونده تأثیر بسیار زیادي بر الگوي جریان و انتقال رسوب در محدوده بندر و کانال دسترسی دارند. در این پژوهش این پدیده با هدف برآورد کارایی مدل PMO Dynamics و مدل ایرانی MIKE مهم و تأثیر گذار در مناطق ساحلی، توسط مدول هیدرودینامیک دو مدل 21 ایرانی شبیه سازي شد. به دلیل پیچیده بودن پدیده خشک و تر شدن در ناحیه ساحلی ابتدا این دو مدل در شبیه سازي پارامتر هاي جریان و پدیده خشک و تر شدن در مسائلی ازشکست سد مورد ارزیابی قرار گرفت و پس از آن به بررسی این دو مدل در مورد این پدیده در مسئله اي از شبیه سازي جریان در ناحیه ساحلی پرداخته شد در مدل ایرانی این پدیده با لحاظ نمودن اثرات آن در زبري بستر انجام میشود در حالی که مدل نرخ تغییرات سطح آب را محاسبه نموده و با توجه به این نرخ دو حالت مجزا را در نظر میگیرد. همچنین این دو مدل از دو روش MIKE21  متفاوت در حل شبکه محاسباتی استفاده میکنند که به منظور مقایسه بین دو روش و نیز مقایسه بین دو مدل از مقایسه پارامتر هاي آماري در تحلیل نتایج بدست آمده استفاده شد. نتایج بیانگر آن بود که استفاده از روش نقطه مرکز در مدل ایرانی دستیابی به نتایج قابل قبولی را با انجام محاسبات ساده تر و نیز در زمان بسیار کمتر فراهم آورده است. همچنین در مسائل داراي شرایط خشکی و تري حداکثر خطا بین مدل ایرانی با نتایج 9درصد میباشد این در شرایطی است که مدل ایرانی به لحاظ ،MIKE آزمایشگاهی 5 درصد است در حالی که این مقدار در مورد مدل 21 سرعت نیز قابل رقابت با نرم افزار هاي خارجی مشابه میباشد.

کلمات کلیدي:

شکست سد، شبیه سازي عددي، مدل دو بعدي . PMO Dynamics. MIKE21

نویسندگان :

الهام جعفرزاده ، مسعود منتظري نمین، اصغر بهلولی  ، سید علی ایوب زاده

دهمین کنگره بین المللی مهندسی عمران (1394)

کاربرد روش اجزاء محدود در شبه سازي جریان غیردائمی یک بعدي

خلاصه
اجزاء محدود، یکی از روش هاي عددي براي حل مسائلی است که در حالت کلی جواب تحلیلی ندارند . از جمله مسائلی که می توان آنرا با روش اجزاء محدود حل نمود معادلات سنت ونانت و اندازه حرکت و پیوستگی است که معادلات پایه در مسائل مهند سی آب می باشد . در جریان غیر دائمی، عمق یا دبی و یا هر دو، در اثر تغییرات زمانی تغییر می نماید که این تغییر می تواند در اثر عوامل طبیعی مانند نوسان امواج ، جزر و مد اقیانوس و یا سیلاب ناشی از شکست سد باشد و به همین ترتیب محاسبه تغییرات عمق و سرعت آب در رودخانه و در اثر حرکت موج سیلاب جهت بررسی امکان غرقاب شدن مناطق مسکونی اطراف رودخانه اهمیت خاصی دارد . در این مقاله ابتدا معادلات آبهاي کم عمق تشریح شده و سپس جهت کاربرد روش اجزاء محدود ، به روش ریلی ریتز با المان هاي دو گره اي گسسته سازي وماتریس سختی جزء و کل محاسبه می شود. با حل دستگاه معادلات حاکمه به روشهاي غیر صریح، عمق و سرعت جریان در طول کانال و در زمان هاي مختلف بدست می آید . مدل عددي با نتایج تحلیلی سایر محققین صحت سنجی شده و انطباق بسیار مناسبی مشاهده گردید . در انتها، مدل اجزاء محدود با المان هاي س ه و چهار گرهی گسسته سازي شده و نتایج آنها از نظر سرعت ،عمق ودبی در طول کانال مقایسه می شود . کلیه شبیه سازي ها باکد هاي برنامه نویسی شده با امکانات برنامه نویسی ویؤوال بیسیک صورت گرفته است.

کلمات کلیدي:

مدل عددي، اجزاء محدود، شکست سد ، المان خطی و غیر خطی

نویسندگان :

رضا کریمی ، یاسر میناتور ،علی اکبر اختري

اولین کنفرانس ملی عمران و توسعه ایران (1390)

مدل دو بعدي شکست سد با حل کننده تقریبی ریمان HLLC

خلاصه
پدیده شکست سد داراي پتانسیل فاجعه انگیزي است. بنابراین برآورد پارامترهاي هیدرودینامیکی امواج سیلاب جهت پیش بینی خطرات و مدیریت منابع و امکانات و حفظ جان انسان ها امري مهم می باشد. در این تحقیق مدل عددي دو بعدي حجم محدود با حل کننده نوع گودانف، براساس معادلات آب هاي کم عمق براي بررسی پدیده شکست سد و با در نظر گرفتن عملکرد بستر خشک و مرطوب در شبکه و با استفاده از روش HLLC کارتزین ارائه شده است. مدل سازي ترم هاي انتقال بوسیله روش هارتن، لاکس و ون لیر به انضمام موج تماسی مرکزیت سلول، به صورت صریح انجام گرفته است. در کد نویسی از نرم افزار متلب استفاده شد. ارزیابی و صحت سنجی مدل یک بعدي، با مقایسه نتایج مدل حاضر با نتایج حل تحلیلی آزمون هاي شکست سد در بستر مرطوب و خشک و همچنین شبیه سازي شکست با دو موج براي ارزیابی مدل WAF انبساطی انجام گرفت. از طرف دیگر اندازه گیري هاي حاصل از آزمون آزمایشگاهی شکست سد و روش عددي استفاده شد. بررسی نتایج، حاکی از قابلیت روش عددي موجود در تسخیر شوك و HLLC عددي دو بعدي با حل کننده تقریبی ریمان توانایی شبیه سازي بستر خشک و همچنین مدل سازي پدیده شکست سد است.

کلمات کلیدي:

معادلات آب هاي کم عمق، روش حجم محدود، حل کننده تقریبی ریمان HLLC ،شکست سد

نویسندگان :

نوراله احمدي نیا ، حمیدرضا وثوقی فر ، حسن کیامنش

اولین کنفرانس ملی عمران و توسعه ایران (1390)

بررسي شکست ناشي از پديده ايجاد لوله ( Piping ) در سدهاي خاکي (مطالعه موردي: سد علويان و سد آيدوغموش)

چکيده :
سدها به منظورهاي مشخصی از قبیل تامین آب آشامیدنی، کشاورزي، کنترل سیلاب، ناوبري، کنترل رسوب و تولید برق ساخته میشوند. شبیهسازي وقوع شکست سد و روندیابی سیلاب ناشی از آن، مشخصههاي مهمی در مدیریت خطرات پتانسیل شکست سدها میباشند. روشهاي تجربی براي تخمین پارامترهاي شکست سدهاي خاکی براي حالت پدیده ایجاد لوله در بدنه سد داراي عدم قطعیت زیاد هستند و اغلب این مدلها براي حالت روگذري و پدیده ایجاد لوله در بدنه سد تفاوتی قائل نشدهاند. در این تحقیق ضمن بررسی مدلهاي تجربی از مدل کامپیوتري BREACH که بر اساس اصول هیدرولیک، هیدرولوژي و ژئوتکنیک توسعه یافتهاست، استفاده شد. با توجه به اینکه نتایج به دست آمده از مدل BREACH براي پدیده ایجاد لوله در بدنه سد چندان مناسب به نطر نمیرسد، لذا روابط ژئوتکنیکی مربوط به زمان ریزش و پایداري در کد برنامه BREACH اصلاح و نتایج بهتري بدست آمد. 

کلمات کلیدی :

شکست سد ، پدیده ایجاد لوله در بدنه سد ، مدل BREACH

نویسندگان :

شهرام موسوي ، شهريار موسوي

نهمین کنفرانس مهندسی معدن ایران (1392)