آنالیز حساسیت دو رابطه برآورد سرعت جریان و بررسی عوامل موثر در برآورد سرعت جریان

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

10.22092/wmej.2015.107087

چکیده

مطالعات مهندسی رودخانه و طراحی سازه‌های متقاطع رودخانه نظیر پل‌ها، سدهای انحرافی، دهانه آبگیر و غیره ارتباط تنگاتنگی با محاسبه دقیق عمق، سرعت جریان و برآورد دبی حداکثر لحظه‌ای سیل دارد. برآورد سرعت جریان از مباحث مهم در مطالعات هیدرولیک و هیدرولوژی محسوب می‌شود. از آنجایی که بیشتر مناطق در کشور فاقد آمار دبی و سرعت جریان بوده و یا دارای آمار ناقص هستند استفاده از فرمول‌های تجربی در این زمینه ضروری می‌باشد. جهت استفاده مناسب و بدست آوردن نتایج قابل قبول از این روابط در دیگر مناطق، می‌بایست دامنه حساسیت پارامترهای فیزیکی موجود، مورد تجزیه و تحلیل قرار گیرد. لذا در این تحقیق علاوه بر ارائه یک روش جدید جهت آنالیز حساسیت پارامترهای موجود در روابط تجربی، که ضمن سادگی از کارایی خوبی نیز برخوردار است، دو رابطه مرسوم برآورد سرعت جریان (رابطه شزی و رابطه مانینگ)که در هیدرولیک رودخانه‌ها کاربرد وسیعی پیدا کرده است، آنالیز حساسیت شده‌اند. نتایج تحقیق حاکی از آن است که رابطه تجربی شزی نسبت به رابطه مانینگ، در برآورد سرعت جریان از حساسیت بیشتری برخوردار است. در رابطه مانینگ نیز حساسیت مدل به مقادیر زبری کمتر، بیشتر است و نیز در شیب خط انرژی (سطح آب) بالاتر، سرعت جریان حساس‌تر می‌باشد. به عبارتی با تغییرات جزئی در شیب‌های زیاد سرعت جریان تغییرات چشمگیری دارد. حساسیت خروجی مدل به پارامتر شعاع هیدرولیکی نیز در سطوح بالاتر بیشتر می شود. همچنین، حساس‌ترین پارامتر در رابطه شزی، ضریب زبری است که در برآورد آن می‌بایست دقت کافی اعمال گردد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Sensitivity analysis of two flow velocity formulae and Evaluation of important factors effecting of flow Velocity

چکیده [English]

Studies of river engineering and River cross structures design such as bridges, diversion dams, Water Intake, etc. have closely related with the accurate calculation of depth, flow velocity and it has estimated moment of maximum flood discharge. The Estimated of flow velocity is important in hydraulic and hydrology studies .where no enough measured data is available, empirical approaches are usually applied to estimate flow velocity and maximum flood discharge. The most of these methods have been proposed for a certain area with specific physical and climatic conditions .to use these methods in other areas with different conditions ,evaluation and analysis of sensitivity of their parameters seems to be necessary. In this research ,new simple and efficient method is used to carry on sensitivity analysis of 2 flow velocity estimation methods including Manning and chezy that both of them are the most famous flow velocity existing. The results show chezy empirical equation is more sensitive Manning equation in estimating flow velocity. At the Manning equation, Model sensitivity is more to the less roughness values and when the energy line slope value (surface water) is high, flow velocity sensitive is increases. In other word, small changes in high slope, the flow velocity has changed dramatically. Sensitivity of Output’s model to hydraulic radius parameter is higher than while the area of catchment increases. Results show that roughness coefficient (c) in chezy equation is the most sensitive parameter and it need to more attention and correction.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Sensitivity analysis
  • roughness coefficient
  • flow velocity
  • empirical formulae