Modeling of Unsteady Flow through Junction in Rectangular Channels: Impact of Model Junction in the Downstream Channel Hydrograph

Abstract

Open channel junctions are encountered in urban water treatment plants, irrigation and drainage canals, and natural river systems. Junctions are very important in municipal sewerage systems and river engineering. Adequate theoretical description of flow through an open channel junction is difficult because numerous variables are to be considered. Equations of junction models are based on mass and momentum or mass and energy conservation. The objective of this study is to compare two junction models for subcritical flows. In channel branches, we solve numerically the Saint-Venant hyperbolic system by combining Preissmann scheme and double sweep method. We validate our results with HEC-RAS using Nash and Sutcliffe efficiency. In junction models, equality of water stage and complete energy conservation equation from HEC-RAS are compared. Outcome of the research clearly indicates that the complete conservation energy model is more suitable in flow through junction than equality of water stage model in serious situations.

Estudo Hidrológico Do Efeito De Barramento Hidráulico No Rio Tarumã-Açu, Manaus-Am

“…(AL-FAHDAWI, 2009). Neste sentido, o software HEC-RAS é útil, sendo amplamente utilizado em analises de canais naturais (KIM et al, 2015TRIGG et al, 2009BRUNNER et al, 2018), possuindo uma interface de fácil manuseio e boa performance (KANE et al, 2017). O cálculo deste tipo de escoamento é realizado utilizando a equação de conservação de energia em uma dimensão (equação 6).…”

“…Com base em dados de vazão, nível da água e batimetria se tornou possível analisar o efeito de barramento hidráulico através da modelagem hidráulica do canal principal. Para isso, HEC-RAS (versão 5.0.5) foi o software escolhido pela sua larga aplicação em todo mundo (PATEL; GUNDALIYA, 2016) gratuidade e interface intuitiva de fácil manuseio (KANE et al, 2017). HEC-RAS consiste de uma representação matemática de processos físicos que ocorre durante o fluxo de um rio sobre um canal.…”