در این تحقیق پدیده جریانات غیردائم در شبکه کانال های روباز مورد بررسی قرار گرفته است .ابتدا تحلیل های پیشین و مطالعات انجام شده برای حل مسائل جریان غیردائم به صورت یک بعدی در شبکه کانال ها ارائه شده است که تحلیل ریاضی مسئله و حل معادلات جریان غیردائم در شبکه کانال ها با استفاده از روش های المان محدود و تفاضل محدود می باشد .همچنین تحقیقات بر روی پارامتر های دخیل در انتقال و جا به جایی آب در مجاری روباز از جمله ضریب زبری مانینگ، شیب، سطح مقطع، ویژگی های موج سیل و حتی تاثیر حضور پوشش گیاهی و همچنین مطالعات بر روی تحلیل جریانات در تقاطع ها به طور جداگانه ارائه شده است .سپس متدولوژی خطی سازی و حل معادلات حاکم بر جریان غیردائم در شبکه کانال ها که معادلات دیفرانسیل جزئی مومنتم و پیوستگی سنت ونانت می باشند، ارائه شده است .به این صورت که ابتدا با استفاده از گسسته سازی به روش تفاضل محدود ضمنی معادلات را گسسته سازی کرده و سپس معادلات گسسته سازی شده به فرم ماتریس ضرایب، ماتریس مجهولات و ماتریس ثابت ها بیان شده اند و با استفاده از تکنیک افق مرئی (Skyline Solution) و روش حذفی گاوس حل گردیده اند .در این میان تفاوت ها و شباهت های محاسبات با روش های ارائه شده پیشین مقایسه شده است و برتری روش چه از نظر حجم محاسبات و چه از نظر سادگی و سرعت نشان داده شده است .سپس مدلسازی دو مثال از جریان غیردائم در شبکه کانال های حلقوی و شاخه ای روباز با استفاده از نرم افزارRAS - HECارائه شده است و نتایج محاسبات با نتایج محاسبات با متد های پرایزمن و روش المان محدود مقایسه شده است .در انتها نتایج حاصل شده از انجام تحقیق آورده شده است و پیشنهادات ارائه شده برای مطالعات آینده انجام تحقیقات بر روی ورود رسوبات به شبکه کانال ها به هنگام ورود موج سیل و تحلیل کیفیت آب و تاثیرات زیست محیطی آن بر منطقه ی شبکه کانال ها می باشد
متن يادداشت
In this work, the unsteady flow phenomenon in the open channel networks is investigated. Firstly, the previous studies for solving the unsteady flow in the open channel network problems are presented that are mathematical analysis of the problem, and unsteady flow solution in the channel networks using the finite element method. Moreover, the investigation on the related parameters for displacement of water in open channels such as Mannings roughness coefficient (n), bed slope, cross-section area, features of the flood wave, the presence of vegetation and also the study on the flow split and combination in junctions are presented. Then, the methodology of linearizing the governing equations for unsteady flows in the open channels that are partial differential equations of Saint-Venant equations (continuity and momentum) are presented. This is done in a way that we first discretize the equations using implicit finite difference, then we express the discretized equations in the form of coefficients matrix, the unknowns matrix and the constants matrix and then we solve them using the skyline solution method. Meanwhile, the similarities and differences of the current method and previous ones are pointed out. Then, two examples of unsteady flow problems in looped and dendritic open channel networks are solved using HEC-RAS software and the results are compared with the Preissmann and finite element approaches. Finally, the conclusions of this work are presented and the proposal for future studies is that further investigation to be done on sediment transport with unsteady flow wave through channel networks and the environmental side effects of pollution transportation in open channels to be investigated
نام شخص به منزله سر شناسه - (مسئولیت معنوی درجه اول )