تاکنون تحقیقات زیادی برای تعیین توزیع عرضی سرعت جریان و نیز محاسبه دبی در مقاطع مرکب در حالت بستر صلب انجام شده است. این در حالی است که مقاطع مرکب رودخانه ای دارای بستر آبرفتی بوده و از نظر هیدرولیکی تفاوت زیادی با کانال های مرکب با بستر صلب دارند. در حالت بستر رسوبی به دلیل اثر متقابل جریان و رسوبات کف ، فرم بستر به شکل موج دار (dune) در می آید و باعث تغییر ضریب زبری آبراهه می شود. همچنین الگوی جریان در مقاطع مرکب سه بعدی بوده و بهتر است از مدل های ریاضی سه بعدی برای حل مسائل هیدرولیکی این مقاطع استفاده شود. در این تحقیق، با استفاده از مدل ریاضی FLOW-3D، تغییرات دوبعدی و سه بعدی سرعت جریان در مقاطع مرکب مستقیم با بستر صلب و آبرفتی شبیه سازی شده و با داده های آزمایشگاهی از موسسه تحقیقات والینگفورد مقایسه شده است. برای این منظور از داده های توزیع عرضی سرعت و روابط دبی-اشل دو کانال بزرگ مقیاس ذوزنقه ای شامل FCF-A با بستر بتنی و FCF-C با بستر ماسه ای استفاده شد. نتایج نشان داد که منحنی های هم سرعت و نیز توزیع عرضی سرعت جریان به دست آمده از مدل FLOW-3D مطابقت مناسبی با داده های آزمایشگاهی در هر دو بخش مقطع اصلی و دشت های سیلابی دارند. همچنین نتایج این مقایسه ها نشان داد که مقادیر دبی کل جریان به دست آمده از مدل ریاضی FLOW-3D مطابقت بسیار خوبی با داده های آزمایشگاهی دارد به طوریکه حداکثر و میانگین خطای نسبی این نتایج برای کانال با بستر صلب به ترتیب 26/6 و 39/2 درصد و برای کانال با بستر آبرفتی به ترتیب 2/5 و64/2 درصد بدست آمد. در نهایت نتایج به¬دست آمده از مدل ریاضی FLOW-3D با نتایج روش یک¬بعدی تجزیه قائم مقطع مرکب (DCM) ،روش مقطع واحد(SCM)،نرم افزار (HEC-RAS)،روش کوهرنس(COH)،روش تقسیم مقطع وزنی(WDCM)، مدل تبادل دبی(EDM) و نیز نتایج مدل ریاضی SSIIM مقایسه شدند. این مقایسه کارایی و عملکرد مناسب¬تر مدل ریاضی FLOW-3D در شبیه¬سازی هیدرولیکی جریان در مقاطع مرکب با بستر صلب و آبرفتی را تایید نمود.

کلمات کلیدی