مدل سازی هیدرودینامیکی پدیده ی شکست سد در پیچان رودها(مطالعه ی موردی، سد و رودخانه ی زاینده رود)

رشد روز افزون نیاز جوامع بشری به آب سالم و بهداشتی، باعث افزایش شمار سد های ساخته شده در گوشه و کنار جهان و پیشرفت های سریع در زمینه ی مهندسی سد سازی شده است. علی رغم محاسبات دقیق سازه ای و هزینه های گزاف در احداث این سازه ها، شکست سد ها پدیده ای گریز ناپذیر می نماید. سیلاب های عظیم و مخربی که همه ساله در گوشه و کنار جهان به وقوع می پیوندند تهدید بزرگی برای پایداری و بقای سدها به شمار می روند. هم چنین با مطرح شدن مقوله ی پدافند غیر عامل و طراحی سیستم های هشدار سیلاب و مدیریت بحران، امروزه بررسی رفتار سیلاب ناشی از شکست این بنای عظیم، انجام اقدامات پیشگیرانه و پیش بینی تبعات شکست احتمالی سد ها بیش از پیش مورد توجه محققین و مهندسین قرار گرفته است. تا کنون مطالعات عددی و آزمایشگاهی زیادی در ارتباط با تحلیل رفتار موج ناشی از شکست سد ها در کانال های مستقیم صورت گرفته است. به دلیل زمان بر بودن و هزینه ی بالای حل دو بعدی معادلات حاکم بر رفتار سیلاب، اکثر مدل های عددی پدیده ی شکست سد را به صورت یک بعدی مورد بررسی قرار می دهند و مدل های دوبعدی کمتر مورد توجه قرار گرفته اند. در تحقیق حاضر با استفاده از مدل دوبعدی حل معادلات سنت- ونانت (مجموعه ی نرم افزار های mikeflood)، هیدرودینامیک سیلاب ناشی از شکست سد در عبور از خم ها ی متوالی مورد بررسی قرار گرفته است و نتایج آن با مدل های یک بعدی حل معادلات مقایسه شده است. به منظور بررسی و صحت سنجی نتایج مدل یک بعدی پدیده ی شکست سد به صورت آزمایشگاهی و با باز شدن ناگهانی دریچه در یک کانال مستطیلی افقی مدل شده است که نتایج آن در قالب نمودار های پیشروی موج به سمت پایین دست ارائه شده است. نتایج نشان می دهند که در نظر گرفتن اثر خم ها در مسیر سیلاب و نیز توالی خم ها، تأثیر چشم گیری در کاهش مقدار بیشینه ی سیلاب داشته، بر نحوه ی پخش سیل در سواحل موثر است و در زمان پخش و حرکت موج به سمت پایین دست نیز تأخیر ایجاد می کند. به منظور درک عمیق پدیده ی شکست سد در پیچان رودها در شرایط واقعی، شکست احتمالی سد زاینده رود واقع بر رودخانه ی زاینده رود در استان اصفهان در مسیری به طول تقریبی 110 کیلومتر از محل سد به صورت یک بعدی و در مسیر5/16 کیلومتر ابتدای مسیر به صورت دو بعدی به عنوان مطالعه ی موردی تحلیل و بررسی شده است. در نهایت نتایج مدل های یک بعدی و دوبعدی این پدیده مقایسه و تبعات آن در قالب نقشه های پخش سیل، نمودار ها و جداول ارائه شده است.