نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1 استادیار پژوهش بخش تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی فارس
2 دانشیار دانشگاه شیراز
چکیده
با شبیه‌سازی جریان آب در کانال‌ها و شبکه‌های آبیاری می‌توان برخی از علل عملکرد ضعیف این سیستم‌ها را پیدا و راه حل مناسب را پیشنهاد کرد. مدل‌های ریاضی مناسب که اخیراً مورد توجه زیادی واقع شده است، می‌توانند ابزارهای مناسب جهت شبیه‌سازی جریان آب در شبکه‌های آبیاری و زهکشی باشند. در این تحقیق، دو مدل معروف HEC-RAS و MIKE-11 مقایسه و هیدرولیک جریان در یکی از کانال‌های درجه 2 در شبکة آبیاری و زهکشی درودزن فارس با این دو مدل بررسی شده است. سازه‌های کنترلکننده جریان آب در این شبکه عمدتاً از نوع روزنه‌های دریچه‌دار مستطیلی با بار ثابت و دریچه‌های قوسی هستند. در این تحقیق، از نرمافزار
HEC-RAS که بیشتر برای بررسی هیدرولیک رودخانه کاربرد دارد، جهت شبیه‌سازی جریان ماندگار در شبکه مذکور استفاده و با مدل غیرماندگار MIKE-11 مقایسه شد. به دلیل محدودیت‌های موجود در مدل HEC-RAS، با استفاده از دو سری داده اندازه‌گیریشده آزمایشگاهی و میدانی، روابطی جدید برای تعیین دبی دریچه‌های قوسی آزاد به‌دست آمد و بر اساس آنها مدل تصحیح شد. مدل با استفاده از داده‌های اندازه‌گیریشده دبی جریان، بازشدگی دریچه‌ها، و رقوم سطح آب در کانال اجرا و واسنجی و اعتبار آن تایید شد. برای مقایسة مدل‌ها از چند پارامتر آماری استفاده شد. نتایج نشان داد که اولاً رابطة جدید به دست آمده برای دریچه‌های قوسی
رابطهای است مناسب و ثانیا،ً برای تجزیه و تحلیل هیدرولیک جریان در شبکه آبیاری درودزن و شبکه‌های مشابه با نرمافزار
HEC-RAS، پس از تصحیح میتواند قابلیت بهتری نسبت به MIKE-11داشته باشد. همچنین مشخص شد که فاصلة محور دریچة قوسی تا کف کانال عاملی مهم است که در روابط حاکم بر دریچه‌های قوسی باید به آن توجه شود.
عنوان مقاله [English]
Application of HEC-RAS and MIKE-11 Models for Flow Simulation in Irrigation Canals
چکیده [English]
Hydraulic simulation of water flow in irrigation canals may reveal management shortcomings and help managers find solutions to them. Hydraulic simulation models can be appropriate tools for understanding hydraulic behavior of irrigation systems. In the present study, the steady state HEC-RAS model was tested and compared with the MIKE 11 unsteady state model. A secondary irrigation canal in the Doroodzan irrigation system in southwest Iran was selected to test the models. The control structures in the system were radial gates and sluiced orifices. New discharge algorithms were obtained for the free flow radial gates using previously published measured laboratory and field data and applied to the HEC-RAS model. The two models were calibrated and validated using two sets of observed discharges, gate openings and water levels. Statistical indicators were used to compare the models. Results showed that the new algorithms can be useful and the HEC-RAS model, with fewer estimation errors, appropriate for the study of steady state flow in irrigation canals. Results showed that pinion height in radial gates is an important factor for developing discharge algorithms.
کلیدواژه‌ها [English]
- HEC-RAS
- Hydraulic
- Irrigation Canal
- MIKE-11
- Radial Gate
)