کاربرد نرم‌افزار MIKE21 در روندیابی جریان رودخانه جزر و مدی زهره

نوع مقاله: یاداشت‌ فنی

نویسندگان

1 عضو هیئت علمی مرکز تحقیقات حفاظت خاک و آبخیزداری

2 کارشناس ارشد آبخیزداری و مدیر آبخیزداری استان خراسان جنوبی

3 استاد گروه آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی اصفهان

چکیده

روندیابی سیل در رودخانه‌ها و مسیلها از جنبه‌های مختلف مهندسی رودخانه نظیر پهنه‌بندی سیل، پیش‌بینی سیل و غیره از اهمیت خاصی برخوردار است. روندیابی سیل در رودخانه به دو روش  هیدرولوژیکی و هیدرولیکی انجام می‌شوند. روشهای هیدرولوژیکی برای شرایط معمولی رودخانه  کاربرد داشته و قادر به تحلیل سیلهای ناشی از جزر و مد در رودخانه نمی‌باشند. برای رودخانه‌های جزر و مدی که جهت جریان در شرایط مد دریا معکوس می‌گردد، باید از روشهای هیدرولیکی استفاده گردد. در این تحقیق مدل Mike21 برای روندیابی سیلهای جزر و مدی رودخانه زهره مورد استفاده قرار گرفته است. واسنجی مدل به وسیله نقشه‌برداری از کانال رودخانه، نمونه‌برداری از بستر، اندازه‌گیری تراز سطح آب دریا و اندازه‌گیری سرعت در مقطع رودخانه انجام گرفت.  تحلیل حساسیت مدل نشان داد که ضریب تعیین، جذر میانگین مربع خطا و خطای نسبی به ترتیب برابر 0/95 ،0/032و 0/27 درصد است که نشان دهنده کارآیی خوب مدل برای شبیه‌سازی پارامترهای مختلف جریان از جمله سرعت، دبی و پروفیل سطح آب می‌باشد. نتایج روندیابی جریانهای جزر و مدی نشان می‌دهد که تغییرات هیدروگراف ورودی و خروجی به بازه در هنگام مَد که جهت جریان به سمت رودخانه است، مشابه روندیابی معمولی رودخانه است؛ ولی در حالت جزر دریا که جهت جریان از رودخانه به دریاست، هیدروگراف‌های ورودی و خروجی از قوانین روندیابی جریان در رودخانه‌های معمولی تبعیت نمی‌کند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Application of MIKE21 Software in Flood Routing of Tidal Rivers: A Case Study of the Zohre River

نویسندگان [English]

  • Ali Karami Khaniki 1
  • Masoud Goodarzi 1
  • Morteza Dehghani 2
  • Seyyed Farhad Mousavi 3
1 Faculty Member, SCWMRI
2 Head, Southern Khorasan Department of Watershed Management
3 Prof., College of Agriculture, Isfahan University of Technology
چکیده [English]

Flood routing is of special importance from different aspects of river engineering such as flood zoning, flood forecasting, etc. There are two methods employed in river flood routing, hydraulic and hydrological. Hydrological methods are used when the river is at low tide and, hence, cannot be employed to analyze floods caused by the tide. Hydraulic methods must be employed in tidal rivers when the direction of the current reverses at high tide. In this research,MIKE21 modeling software was used for the flood routing of the Zohreh tidal river. The model was calibrated by surveying the river, taking samples form the river bed, measuring sea water level and the velocity of the river flow. Analyzing the sensitivity of the model showed that the coefficient of determination, root mean square error and relative error were 0.95, 0.032, and 0.27, respectively, all indicating the efficacy of the model in simulating different parameters such as velocity, flow rate, and water surface profile. The flood routing results of the tidal currents showed that the hydrograph of the influent and effluent to the reach at high tide (when the current direction is from sea to the river) was similar to the normal flood routing of the river, but at low tide (when the current direction is from the sea to the river) influent and effluent hydrograph would not follow the laws of normal flood routing.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Tidal Rivers
  • Flood Routing
  • MIKE21 Software
  • Zohre River

1- ابریشمی، ج.، و حسینی، م. (1372). هیدرولیک کانال‌های باز. نشر مشهد، 500 .

2- شفاعی بجستان، م. (1373). هیدرولیک رسوب، انتشارات دانشگاه شهید چمران اهواز، 438.

3- David, A., Huntley, F., and Davidson, A. (2003). “Modeling water surface topography at a complex inlet system-Teignmouth.” J. Coastal Research, 36, 675-685.

4- Saavedra, I., Lopez, J., and Marunez, R. (2003). “Dynamic wave study of flow in tidal channel system of San Juan River.” J. Hydraulic Engineering, 129, 519-526.

5- Warren, I.R., and Bach, H.K. (1992). “MIKE21:A modeling system for estuaries, coastal waters and seas.” Environmental Software, 7, 229-240.

6- Cheng, R.T., Burau, J.R., and Gartner, J.W. (1991) .Interfacing data analysis and numerical modeling for tidal hydrodynamic phenomena, In: Parker, B.B. (ed), Tidal Hydrodynamic, John Wiley, New York, 543.

7- Cheng, R.T., Casulli,V., and Gartner, J. (1993). Tidal,residual,intertidal mudflat (TRIM) model and its application toSan Francisco Bay, California, Estuarine, Coastal and Shelf Science, 36, 235-280.