Zeitschrift für Hydrogeologie und Hydrotechnik

Zuverlässige Lösung für dynamische Flussströmungsberechnungen

Akbari G und Mirzazadeh P

Zuverlässige Lösung für dynamische Flussströmungsberechnungen

Hier wurden Anwendung und Grenzen verschiedener Rechenmethoden zur Handhabung hydrologischer Abflüsse und verschiedener instationärer Flussströmungsgleichungen untersucht. Die Untersuchungen konzentrierten sich auf viele numerische Aspekte, lineare und nichtlineare Lösungen von Kontinuitäts- und dynamischen Gleichungen. Ein Flusseinzugsgebiet wurde untersucht, hydrometrische Stationen, Wasserkontrollmaßnahmen stromaufwärts und hydrodynamische Systeme von Flussreservoirs stromabwärts wurden modelliert, um eine Bewertung und Leistung der für die Wasserressourcenplanung und -verwaltung vorgeschlagenen Wassertransportsysteme zu ermöglichen. Die Anwendung der Modellierung von Abflussmengen in Flüssen wurde anhand einer Reihe von Strömungsführungstechniken überprüft. Diese klassischen Rechenmethoden werden in der Wasserressourcentechnik häufig verwendet und sind Gegenstand der Spitzenforschung hydrologischer und hydraulischer Modellierer. Die Anwendung konventioneller und praktischer Methoden wie Muskingum-Cunge, die in hydrologische und hydraulische Führungskategorien eingeteilt sind, wurde auf nichtlineare Variationen hydrodynamischer Parameter untersucht. Mehrere Methoden, darunter verschiedene numerische Schemata, wurden verwendet und verglichen, um genaue Berechnungen instationärer Strömungen zu modellieren. Die Analysen wurden anhand von vier Kriterien (Konsistenz, Stabilität, Konvergenz und Genauigkeit) bewertet, die anhand von Feldbeobachtungen und aufgezeichneten Daten untersucht wurden. Die Analyseergebnisse bestätigten, dass sich die nichtlinearen Terme und das physikalische Verhalten des Problems bei sorgfältiger Beschreibung der konstanten und variablen Parameter des Muskingum-Cunge-Modells im Vergleich zu den entwickelten numerischen Lösungen am besten anpassten. Das kinematische Wellenmodell und die Mike-Seriensoftware des Hydrologic Engineering Centre (HEC) und des Danish Hydraulic Institute (DHI) wurden eingesetzt, um das entwickelte volldynamische Wellenmodell zu verifizieren. Eine 42 Kilometer lange Strecke (ein Ort zwischen zwei hydrometrischen Stationen) wurde mit hydrologischen und hydroinformatischen Parametern im Fluss Kor modelliert. Beim Leistungsvergleich der beiden konstanten und variablen Muskingum-Cunge-Methoden war das nichtlineare Modell mit variablen Parametern am zuverlässigsten und präzisesten für die dynamische Wasserwellenführung in Wassertransportsystemen (insbesondere für Flüsse ohne Messstationen) geeignet.