میز خدمت الکترونیک
دوره ویراستاری

  اخبار و اعلانات

 آمار

تعداد نشریات127
تعداد شماره‌ها7,238
تعداد مقالات77,638
تعداد مشاهده مقاله161,109,067
تعداد دریافت فایل اصل مقاله120,798,725
راستی پیشه, بهاره, سلاجقه, علی, امین پور, یونس, پارسامهر, امیرحسین. (1405). اعتبارسنجی مدل عددی در پیش‌بینی دبی جریان مستغرق با استفاده از داده‌های آزمایشگاهی. , 16(1), 69-79. doi: 10.22059/jwim.2026.411597.1291
بهاره راستی پیشه; علی سلاجقه; یونس امین پور; امیرحسین پارسامهر. "اعتبارسنجی مدل عددی در پیش‌بینی دبی جریان مستغرق با استفاده از داده‌های آزمایشگاهی". , 16, 1, 1405, 69-79. doi: 10.22059/jwim.2026.411597.1291
راستی پیشه, بهاره, سلاجقه, علی, امین پور, یونس, پارسامهر, امیرحسین. (1405). 'اعتبارسنجی مدل عددی در پیش‌بینی دبی جریان مستغرق با استفاده از داده‌های آزمایشگاهی', , 16(1), pp. 69-79. doi: 10.22059/jwim.2026.411597.1291
راستی پیشه, بهاره, سلاجقه, علی, امین پور, یونس, پارسامهر, امیرحسین. اعتبارسنجی مدل عددی در پیش‌بینی دبی جریان مستغرق با استفاده از داده‌های آزمایشگاهی. , 1405; 16(1): 69-79. doi: 10.22059/jwim.2026.411597.1291

اعتبارسنجی مدل عددی در پیش‌بینی دبی جریان مستغرق با استفاده از داده‌های آزمایشگاهی

مدیریت آب و آبیاری
دوره 16، شماره 1، تیر 1405، صفحه 69-79    اصل مقاله (1.09 M)
نوع مقاله: مقاله پژوهشی
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/jwim.2026.411597.1291
نویسندگان
بهاره راستی پیشه1؛ علی سلاجقه* 1؛ یونس امین پور2؛ امیرحسین پارسامهر3
1گروه احیای مناطق خشک و کوهستانی، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران.
2گروه سازه‌های هیدرولیکی، مؤسسه تحقیقات آب، تهران، ایران.
3گروه مهندسی طبیعت، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه فسا، فسا، ایران.
چکیده
اندازه‌گیری دقیق دبی جریان در شرایط مستغرق همچنان یکی از چالش‌های اساسی در شبکه‌های آبیاری و زهکشی محسوب می‌شود. فلوم‌های قابل‌حمل SMBF، علی‌رغم کاربرد گسترده، در شرایط استغراق با کاهش دقت مواجه هستند. در این پژوهش، عملکرد هیدرولیکی فلوم SMBF تحت شرایط مستغرق از طریق بررسی تلفیقی آزمایشگاهی و مدل‌سازی عددی با استفاده از شبیه‌ساز Flow-3D ارزیابی شد. آزمایش‌ها در یک فلوم مستطیلی با نسبت‌های تنگ‌شدگی (r=0.342) و (r=0.561) انجام شد. در مدل‌سازی عددی، از مدل آشفتگی RNG و روش حجم سیال (VOF) برای بازسازی دقیق سطح آزاد استفاده گردید. عملکرد مدل با معیارهای RMSE، NSE، شاخص کلینگ–گوپتا (KGE) و تحلیل حساسیت مش ارزیابی شد. نتایج نشان داد که نسبت تنگ‌شدگی (r=0.342) بیشترین انطباق را با داده‌های آزمایشگاهی داشته، در حالی‌که افزایش آن به (r=0.561) موجب کاهش دقت مدل شده است. همچنین، شبکه بهینه با اندازه سلول حدود یک‌صدم متر و تعداد سلول بین 105× 5/7 تا 106 ×1/1، تعادل مناسبی میان دقت عددی و هزینه محاسباتی ایجاد کرد. وجه نوآوری اصلی این پژوهش در ارائه یک چارچوب تلفیقی شامل مدل‌سازی عددی سه‌بعدی، تحلیل حساسیت مش و استفاده از شاخص KGE برای ارزیابی چندبعدی عملکرد مدل در شرایط جریان مستغرق است. این رویکرد، برخلاف مطالعات پیشین که عمدتاً بر شاخص‌های رایج تمرکز داشته‌اند، امکان تحلیل همزمان دقت، پایداری و تغییرپذیری جریان را فراهم می‌سازد و درک عمیق‌تری از رفتار هیدرولیکی فلوم SMBF ارائه می‌دهد. این یافته‌ها می‌توانند به‌طور مستقیم در کالیبراسیون فلوم‌های SMBF و بهبود دقت اندازه‌گیری در شبکه‌های آبیاری مورد استفاده قرار گیرند.
کلیدواژه‌ها
شاخص کلینگ-گوپتا (KGE)؛ فلوم‌ SMBF؛ مدل‌سازی عددی؛ Flow-3D
مراجع
  1. Addor, N., Fowler, K. J., & Clark, M. P. (2013). Hydrologic model performance evaluation: Experience with multi‑objective diagnostics and hydrologic signatures. Hydrology and Earth System Sciences, 17(1), 111-128.
  2. Aminpour, Y., Vatankhah, A. R., & Farhoudi, J. (2020). Experimental modeling of flumes with two semi cylinder contractions (free and submerged flows). Flow Measurement and Instrumentation, 76, 101844.
  3. Asadi, M., Koochakzadeh, S., & Sotudenia, M. (2011). Water Measurement Manual, Iranian National Committee on Irrigation & Drainage (IRNCID), Tehran, Iran. (In Persian).
  4. Clemmens, A. J., Wahl, T. L., Bos, M. G., & Replogle, J. A. (2001). Water measurement with flumes and weirs (ILRI Publication 58). International Institute for Land Reclamation and Improvement (ILRI).
  5. Fleit, G., Baranya, S., & Bihs, H. (2018). CFD modeling of varied flow conditions over an ogee‑weir. Periodica Polytechnica Civil Engineering, 62(1), 26-32.
  6. García‑Alén, M., et al. (2021). Numerical modeling of submerged weir flows in complex geometries. Journal of Hydraulic Research, 59(4), 501-515.
  7. Guan, D., et al. (2019). Experimental and numerical study of sediment transport downstream of submerged weirs. Water, 11(9), 1746.
  8. Gupta, H. V., Kling, H., Yilmaz, K. K., & Martinez, G. F. (2009). Decomposition of the mean squared error and NSE performance criteria: Implications for improving hydrological modelling. Journal of Hydrology, 377(1-2), 80-91.
  9. Herrera‑Granados, O. (2021). Numerical analysis of flow behavior in a rectangular channel with submerged weirs. Water, 13(10), 1396.
  10. Kolavani, F. L., Bijankhan, M., Di Stefano, C., Ferro, V., & Mazdeh, A. M. (2019). Experimental study of central baffle flume. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 145(3), 04019002.
  11. Kolavani, L. F., Bijankhan, M., Di Stefano, C., Ferro, V., & Mazdeh, A. M. (2018). Flow measurement using circular portable flume. Flow Measurement and Instrumentation, 62, 76-83.
  12. Kraatz, D. B., & Mahajan, I. K. (1975). Small Hydraulic Structures (FAO Irrigation and Drainage Paper No. 26). Food and Agriculture Organization of the United Nations.
  13. Maghsoodi, S., et al. (2012). 3D simulation of flow over submerged weirs using CFD. Journal of Hydraulic Engineering, 138(3), 234-243.
  14. Moriasi, D. N., Arnold, J. G., Van Liew, M. W., Bingner, R. L., Harmel, R. D., & Veith, T. L. (2007). Model evaluation guidelines for systematic quantification of accuracy. Transactions of the ASABE, 50(3), 885-900.
  15. Nash, J. E., & Sutcliffe, J. V. (1970). River flow forecasting through conceptual models. Journal of Hydrology, 10(3), 282-290.
  16. Pedersen, O., & Rüther, N. (2016). Numerical modeling of submerged flow over ogee‑weirs. In River Flow 2016: Proceedings of the International Conference on Fluvial Hydraulics (pp. 249-256).
  17. Samani, Z. (2017). Three simple flumes for flow measurement in open channels. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 143(6), 04017010.
  18. Samani, Z., & Magallanez, H. (1993). Modified circular flume for trapezoidal channels. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 119(6), 1023-1031.
  19. Samani, Z., Jorat, S., & Yousaf, M. (1991). Hydraulic characteristics of a circular flume. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 117(4), 558-566.
  20. Sun, B., Yang, L., Zhu, S., Zhang, H., Zhang, C., & Zhang, J. (2020). Experimental and numerical investigation of flow measurement mechanism and hydraulic performance of portable pillar-shaped flumes in trapezoid channels. Shock and Vibration, 8815957.
  21. Willmott, C. J., & Matsuura, K. (2005). Advantages of the mean absolute error (MAE) over RMSE. Climate Research, 30(1), 79-82.
  22. Yarahmadi, N., & Vatankhah, A. R. (2021). Experimental study on rectangular cut-throated flume: Effects of flume wall slopes and channel longitudinal slope. Flow Measurement and Instrumentation, 79, 101919.
  23. Yilmaz, K. K., Gupta, H. V., & Wagener, T. (2008). A process‑based diagnostic approach to model evaluation: Application to the NWS distributed hydrologic model. Water Resources Research, 44(9), W09417.
آمار
تعداد مشاهده مقاله: 146
تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 61





سامانه مدیریت نشریات علمی. قدرت گرفته از سیناوب