بررسی شماهای مختلف روش ماسکینگام کونژ در آبراهه‌های طبیعی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار/ گروه مهندسی عمران، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران

2 کارشناس ارشد مهندسی /عمران، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد مشهد، عضو باشگاه پژوهشگران جوان، مشهد، ایران

3 استادیار/ گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران

چکیده

روش‌ ماسکینگام‌کون‍ژ به طور گسترده‌ای برای رونــدیابی سیل استفاده می‌شود. اصلاحات متفاوتی برای افزایش دقت این روش طی دهه گذشته پیشنهاد شده است. با این وجود مشکلاتی از قبیل انتخاب دبی مرجع مناسب برای محاسبه پارامتر‌های روندیابی و رخ دادن تلفات ناچیز حجم وجود دارد. در تحقیق حاضر به منظور مطالعه قابلیت کاربرد شماهای مختلف روش ماسکینگام‌کونژ در شرایط میدانی، تعدادی سیل مشاهداتی از رودخانه کارون به وسیله این شماها روندیابی گردیده و نتایج حاصل از آنها با مقادیر مشاهداتی پایین دست و همچنین نتایج حاصل از مدل موج دینامیکی مقایسه شده‌اند. نتایج نشان می‌دهد که شماهای مورد مطالعه عموماً خروجی قابل قبولی در مقایسه با هیدروگراف مشاهداتی از خود نشان می‌دهند. همچنین اختلاف بین نتایج این شماها قابل ملاحظه نمی‌باشد. بعلاوه نتایج محاسبه شده توسط روش‌های مورد مطالعه به طور قابل قبولی مشابه روش موج دینامیکی می‌باشد. در نهایت تحلیل حساسیت ابعاد شبکه محاسباتی انجام شده است. نتایج این بخش نشان می‌دهد که اثرات تغییر گام‌ زمانی نسبت به تغییر گام مکانی روی نتایـج خروجی مدل‌ها بیشتر می‌باشد. 

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Analysis for the Different Schemes of the Muskingum-Cunge Method in the Natural Waterways

نویسندگان [English]

  • G. H Akbari 1
  • R Barati 2
  • A. R Hosseinnezhad 3
1 Assistant Professor, Department of Civil Engineering, University of Sistan and Baluchestan, Zahedan, Iran
2 M. Sc. in Civil Engineering, Islamic Azad University, Mashhad Branch, Member of Youngster Researchers Club, Mashhad, Iran
3 Assistant Professor, Department of Mechanical Engineering, University of Sistan and Baluchestan, Zahedan, Iran
چکیده [English]

The Muskingum-Cunge method is still frequently used for flood routing. During the last decade different modifications were proposed for this method to increase its accuracy. However, difficulties arise in the selection of an appropriate ‘‘reference’’ discharge for evaluating the routing parameters and in the small volume loss that can occur. In this research in order to study the applicability of the different schemes of the Muskingum-Cunge method in field conditions, some observed flood events of Karoon River, Western Iran, have been routed by these schemes and the results were compared with that of the observed values of the downstream end of the reach as well as outputs obtained by the dynamic wave model. The results indicated that the studied schemes generally provided reasonable output in comparison with the observed hydrographs. Also the discrepancy among the results of these schemes was not significant. In addition, the computed results reasonably concurred with that of dynamic wave model. Finally, the sensitivity analysis of computational grid size is performed. The results showed that the effect of changing the time step rather than the space step is bigger on the output of models.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Flood Routing
  • Muskingum-Cunge Method
  • Hydrodynamic model
  • Dynamic Wave
  • Kinematic Wave

مراجع

براتی، ر. (1389)، بررسی روش­های روندیابی سیل در آبراهه­های طبیعی، پایان نامه کارشناسی ارشد عمران-مهندسی آب، دانشکده مهندسی شهید نیکبخت، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران.
Akan, A.O., (2006), “Open Channel Hydraulics.” Chapter 8: Introduction to Unsteady Open-Channel Flow, Elsevier, 364p.
ASCE Task Committee on Definition of Criteria for Evaluation of Watershed Models of the Watershed Management Committee, Irrigation and Drainage Division., (1993), ‘‘Criteria for evaluation of watershed models.’’ Journal of Irrigation and Drainage Engineering, ASCE, 119(3), pp. 429–442.
Cappelaere, B., (1997), “Accurate diffusive wave routing.” Journal of Hydraulic Engineering, ASCE, 123)3(, pp. 174–181.
Chow, V.T., Maidment, D.R. and Mays, L.W., (1988), “Applied Hydrology.” Chapter 10: Dynamic Wave Routing, McGraw-Hill International Editions, 572p.
Cunge, J. A., (1969), “On the subject of a flood propagation computational method (Muskingum method).” Journal of Hydraulic Research, Delft, The Netherlands, 7(2), pp. 205-230.
Henderson, F. M., (1966), ‘‘Open channel flow.’’ Chapter 9: Flood Routing, Macmillan, New York, 522p.
Maidment, D. R.,(1993), “Handbook of Hydrology.” Chapter 10: Flood Routing, McGraw-Hill Book Company.
Nash, J. E., and Sutcliffe, J. V., (1970), ‘‘River flow forecasting through conceptual models. Part I: A discussion of principles.’’ Journal of Hydrologic, Amsterdam, 10(3), pp. 282–290.
Perumal, M., (1994a), “Hydrodynamic derivation of a variable parameter Muskingum method: 1. Theory and solution procedure.” Hydrological Sciences Journal, 39(5), pp. 431–442.
Perumal, M., (1994b), “Hydrodynamic derivation of a variable parameter Muskingum method: 2. Verification.” Hydrological Sciences Journal, 39(5), pp. 443–458.
Perumal, M., and Ranga Raju, K.G. (1998a). “Variable-parameter stage hydrograph routing method, I: Theory.” Journal of Hydraulic Engineering, ASCE, 3(2), pp. 109–114.
Perumal, M., and Ranga Raju, K.G. (1998b). “Variable-parameter stage hydrograph routing method, II: Evaluation.” Journal of Hydraulic Engineering, ASCE, 3(2), pp. 115–121.
Perumal, M., Sahoo, B., (2007), “Volume Conservation Controversy of the Variable Parameter Muskingum–Cunge Method.” Journal of Hydraulic Engineering, ASCE, 134)4(, pp. 475–485.
Ponce, V. M and Yevjevich, V., (1978), “Muskingum Cunge method with variable parameters.” Journal of Hydraulic Division, ASCE, 104(12), pp. 1663-1667.
Ponce, V. M., (1989), “Engineering Hydrology.” Principles and Practices. Prentice-Hall, Englewood Cliffs, New Jersey, 270p.
Sturm, T. W., (2001), “Open Channel Hydraulics.” Chapter 9: Simplified Methods of Flow Routing, McGraw-Hill Book Company, 493p.
Tang, X.N., Knight, D.W and Samuels, P.G., (1999), “Volume conservation in variable parameter Muskingum-Cunge method.” Journal of Hydraulic Engineering, ASCE, 125(6), pp. 610-620.
Tewolde, M.H and Smithers, J.C., (2006), “Flood routing in ungauged catchments using Muskingum methods.” Water SA, 32(3), pp. 379-388.
Wilson, BN., and Ruffini, JR., (1988), “Comparison of physically-based Muskingum methods.” Transactions of the American Society of Agricultural and Biological Engineers, 31(1), pp. 91-97.

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 25 آذر 1388
  • تاریخ پذیرش: 01 تیر 1390

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار