طراحی کانال انتقال با مقطع نیم دایره و نشت حداقل به روش عددی

با توجه به واقع شدن کشورمان در منطقه گرم و خشک جهان و برخورداری از یک سوم بارش متوسط دنیا لزوم توجه به مسئله نشت و مدیریت بهینه مصرف آب بیش از پیش آشکار می شود. حجم جریان در رودخانه  ها و نهرها در حرکت به سمت پایین کاهش پیدا می کند. این کاهش حجم جریان به نام تلفات انتقال خوانده می شود. دو فرآیند مهم یکی نشت و دیگری تبخیر در تلفات انتقال نقش دارند. در این مقاله فقط به مسئله نشت پرداخته می شود. تلفات نشت مقدار آبی است که در بستر و ساحل رودخانه نفوذ می کند. سرعت نشت آب از رودخانه به عوامل متعددی بستگ دارد که عبارتند از: جنس و ترکیب مصالح رودخانه، خصوصیات هندسی رودخانه، محیط خیس شده، خصوصیات جریان، عمق آب زیرزمینی و مقدار رسوب. از دلایل مهمی که بررسی نشت از کانال را مهم جلوه می دهد می توان به تلفات آب در اثر نشت، تنزیل کیفیت اراضی و خاک اطراف کانال ها و تهدید محیط زیست منطقه اثر نشت اشاره کرد. در این مطالعه با استفاده از نرم افزار متلب قطرهای مختلفی برای کانال با مقطع نی دایره در نظر گرفته می شود. برای هر قطر با استفاده از شبکه بندی مجازی فضای اطراف کانال، میزان نشت با استفاده از روابط هیدرولیکی بر مبنای روش عددی تفاضل محدود محاسبه می شود. قطر بهینه قطری است که دبی نشت آن حداقل  باشد. نتایج بدست آمده نشان می دهد که رابطه منظمی بین قطر کانال و میزان نشت وجود دارد و با افزایش قطر دبی نشت افزایش می یابد و نشت حداقل در قطرهایی اتفاق می افتد که عمق آب در کانال به عمق مجاز کانال نزدیک باشد.