ارزیابی دقت کد کامپیوتری SEEP/W در برآورد دبی و نیمرخ ‏ سطح آب جریان درون محیط‌های متخلخل درشت دانه طویل

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته کارشناسی ارشد مهندسی عمران-دانشگاه آزاد اسلامی واحد یاسوج

2 عضو هیات علمی/دانشگاه یاسوج

3 عضو هیات علمی دانشگاه یاسوج. گروه مهندسی عمران. دانشکده مهندسی

چکیده

در این مقاله نیمرخ‌های جریان‌های زیرسطحی درون محیط‌های متخلخل درشت دانه با استفاده از یک مدل عددی شبیه‌سازی شده و سپس با داده‌های آزمایشگاهی مورد مقایسه قرار گرفته است. با استفاده از مدل عددی SEEP/W که مبتنی بر روش اجزای محدود می‌باشد، شبیه‌سازی عددی جریان صورت گرفته است. مدل آزمایشگاهی شامل یک محیط متخلخل درشت دانه به طول 4/6 متر، عرض 8/0 متر و ارتفاع 1 متر بوده و در مدل عددی نیز مصالح گوشه‌دار (تیزگوشه) شکسته به‌عنوان محیط‌های متخلخل تعریف گردید. برای حالت‌های مختلف دبی جریان و سه شیب افقی، 4 و 3/20 درصد مدل‌سازی اجرا و نیمرخ ‏ جریان و دبی جریان نشت یافته محاسبه گردیده و نتایج حاصله با نتایج حاصل از داده‌های آزمایشگاهی مقایسه گردید. نتایج نشان داد که کاربرد مدل عددی SEEP/W در شبیه‌سازی جریان درون مصالح درشت دانه و سازه‌های سنگریزه­ای همواره نتایج خوبی ارائه نمی‌کند و سبب کم برآوردی نیمرخ ‏ خط فریاتیک نسبت به نیمرخ ‏ مشاهداتی بخصوص در شیب‌های کم و همچنین مقدار دبی نشت یافته با توجه به شیب موردنظر وضعیت متفاوتی از خود نشان می‌دهد. با وجود این، نتایج نشان داد که مدل عددی در شیب تند به‌خوبی توانسته است نیمرخ جریان را شبیه‌سازی نماید.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Accuracy of SEEP/W model in predicting seepage line and flow rate through lengthy coarse ‎porous medium

نویسندگان [English]

  • Eshagh Ansari 1
  • Mohammad Sedghi Asl 2
  • Mansour Parvizi 3
چکیده [English]

In this paper, subsurface water profiles through coarse porous medium are investigated ‎numerically and then are compared with experimental data. Numerical simulations have been ‎conducted using SEEP/W model which is based on the finite element method. Laboratory model of ‎the porous medium has 6.4m length, 0.8m width and 1m height. Crushed materials were used as ‎porous media. Modeling scenarios were conducted for different values of flow discharges and ‎three bed slopes of 0, 4 and 20.3 % and then flow profiles and discharges were computed and ‎compared with those provided form experimental. The results indicated that application of ‎SEEP/W model for simulating flow properties through coarse materials and rockfill structures do ‎not always present satisfactory outputs, wherein in most cases specifically in low slopes ‎underestimated subsurface water profiles ( seepage line) compared to observed profiles. Also ‎computed flow discharge give a different behavior depend on bed slope and kind of materials. The ‎results of numerical model showed a good agreement in steep slope comparing to low slopes. ‎

کلیدواژه‌ها [English]

  • Porous media
  • Numerical model
  • Laboratory Model
  • Flow Profile and seepage discharge

مراجع

Bazargan, H., H. Bayat (2002). Determination of non-linear flow coefficients through coarse alluvial foundations. Esteghlal. 21(1), 101-112.
Sedghi-Asl, M., H Rahimi, J, Farhoudi, JMV, Samani (2010a). Analysis of the Water Surface Profiles through Coarse Porous Medium. Iranian Water Research Journal, 4(7), 77-84.
Sedghi-Asl, M., H. Rahimi., J. Farhoudi and JMV , Samani (2010b). On the Flow Profiles in Coarse Porous Media. 9th Conference of Iranian Hydraulic Association, University of Tarbiat Modares. 9-11 November, Tehran, Iran.
Bari R, Hansen D. (2002). Application of gradually-varied Flow algorithms to simulate buried streams. Journal of Hydra. Res (IAHR) 40(6), pp 673-683.
Bear J. (1972). Dynamics of Fluids in Porous Media. Elsevier Science, New York.
Hansen D, Zhao W.Z. and Han S.Y.(2005). Hydraulic performance and stability of coarse rockfill deposits. Water Management VOL. 158 Issue WM4.
Hosseini S. M., Joy, D. M. 2(006). Calibration of Hydraulic Parameters for Water Research Foundation of Australia, Melbourne.
Samani  H. M. V, Samani. J  M. V,  Shaiannejad M . 2003. Reservoir Routing using Steady and Unsteady Flow through Rockfill Dams. Journal of Hydra. Eng (ASCE) Vol. 129, No. 6.
Parkin A.K. 1963. Rockfill dams with inbuilt spillways I-hydraulic characteristics. Bulletin 6, University if Melbourne and of Civil Engineering, Technical University of Nova Scotia, Halifax, NS, Canada.
Stephenson D. 1979.  Rockfill in Hydraulic Engineering. Elsevier Scientific, Amsterdam.
Wilkins  J.K. 1956. Flow of water through rockfill and its application to the design of dams. Proc. 2nd Australia-New Zealand Conf. on Soil Mechanics and Foundation Engineering Christchurch, pp 141-149.
 
تحقیقات آب و خاک ایران
دوره 47، شماره 2
مرداد 1395
صفحه 355-362

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار