نام پژوهشگر: ستار احمدیان

شبیه سازی انتقال رسوب در کف رودخانه ها با استفاده از روش هیدرودینامیک ذرات هموار
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه زابل - دانشکده فنی 1392
  ستار احمدیان   رسول قبادیان

درک پدیده های طبیعی که در اطراف بشر به وقوع می پیوندند از دیرباز دارای اهمیت زیادی بوده است. از این رو همواره محققان در تلاش بوده اند تا با یافتن قوانین حاکم بر این پدیده ها به کنترل آنها پرداخته و به نحو مطلوب از آنها در جهت رشد و توسعه ی زندگی بشر استفاده نمایند. یکی از این پدیده ها که پیچیدگی های خاصی نیز دارد پدیده ی رسوب و انتقال آن در رودخانه و دریا است. اطلاعات دقیق از فرسایش، انتقال و رسوب گذاری درکشور چندان زیاد نیست و در بسیاری از موارد، بین اندازه گیری ها و برآوردهای انجام شده نیز اختلاف زیادی مشاهده می شود. در هیدرولیک رودخانه و ژئومورفولوژی آن، بررسی ظرفیت حمل رسوب جریان و مکانیسم انتقال رسوب از اهمیت ویژه ای برخورداراست. با توجه به ویژگی های موجود در این دست مسائل، استفاده از روش های تحلیلی برای مطالعه این مسائل مشکل می باشد. بنابراین تنها راه حل، استفاده از روش های عددی است که هدف این تحقیق نیز، شبیه سازی انتقال رسوب در کف رودخانه به وسیله روش هیدرودینامیک ذرات هموار می باشد. ضمن معرفی معادلات حاکم بر جریان و انتقال رسوب کف رودخانه و نیروهای وارد بر ذرات رسوب و معرفی کامل روش i-sph و فرم اصلاح شده ی آن (m-i-sph)، نحوه ی اعمال شرایط مرزی، الگوریتم گسسته سازی معادلات حاکم به طور کامل شرح داده شده است و در نهایت روش mpm-i-sph به معنی روش m-i-sph چند فازه، برای حل مسائل مختلفی که در آن سیال و رسوب در اندرکنش می باشند معرفی گردیده است. به منظور بررسی دقت روش m-i-sph، شبیه سازی مسأله ی شکست سد که یک مثال متداول برای صحت سنجی مدل های عددی است مورد بررسی قرار گرفت و نتایج با داده های آزمایشگاهی مقایسه شد. در ادامه انتقال رسوب کف رودخانه و کانال شبیه سازی شد و دبی بار بستر با روشی مشابه آنچه که در کارهای آزمایشگاهی مورد استفاده قرار گرفته محاسبه گردید، نتایج حاصل از این شبیه سازی با روش های مختلف تجربی و آزمایشگاهی مقایسه شد. مطابقت خوب نتایج مختلف به دست آمده با استفاده از روش mpm-i-sph با نتایج مختلف آزمایشگاهی و تجربی، بیانگر توانایی روش mpm-i- sphدر تحلیل مساله ی انتقال رسوب و مسائل مشابه است.