بررسی تأثیر فرم بستر بر روی ضریب زبری به کمک تلفیق روش عددی و آزمایشگاهی در جریان‌های غیر ماندگار

آب و خاک

مقاله 13، دوره 23، شماره 3، شهریور 1388   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jsw.v0i0.2321

نویسندگان

کاظم اسماعیلی^{* 1}؛ سیدمحمود کاشفی پور²؛ محمود شفاعی بجستان²

¹دانشگاه فردوسی مشهد

²دانشگاه شهید چمران اهواز

چکیده

چکیده
مجموعه‌ای از آزمایشات برای بررسی اثر تغییر فرم بستر در آبراهه‌های آبرفتی بر میزان رسوب کف انتقالی در یک کانال آزمایشگاهی با قابلیت شیب‌پذیری و تحت شرایط جریان غیرماندگار انجام شد. هیدروگراف‌های تولیدی از نوع مثلثی و تغییرات دبی حداکثر آن بین 30 تا45 لیتر بر ثانیه بر واحد عرض انتخاب گردید. ذرات از جنس کوارتز با =1.5, 2.1, 3 mm d50 و آب تمیز بدون تغذیه رسوب از بالا دست در نظر گرفته شد. برای تکمیل اطلاعات لازم و تحلیل تغییرات زمانی ضریب مقاومت بستر از یک مدل عددی استفاده شد. خروجی‌های مدل شامل عمق، سرعت و دبی می‌باشند. نتایج نشان داد که جریان ورودی فرسایش قابل توجه‌ای را در ابتدای زمانی جریان و ابتدای مکانی بستر بوجود آورده و سبب تغییر فرم بستر و افزایش زبری و بیشتر شدن مقاومت بستر در برابر جریان می‌گردد. علیرغم افزایش شرایط تلاطمی جریان با نزدیک شدن شدت جریان به مقدار حداکثر و افزایش عمق جریان عدد فرود بتدریج کاهش یافته میزان فرسایش کاهش و روند تغییر فرم بستر کند می‌شود. در این فرآیند بدلیل تغییر تراز بستر در طول آبراهه عدد فرود در هر نقطه از بستر با سایر نقاط متفاوت بوده و ذرات بستر بصورت یک موج پیش رونده به سمت پایین دست حرکت می‌نمایند. روند تغییرات ضریب مقاومت بسترn نیز با گذشت زمان و براساس شرایط فرسایش، ابتدا روند افزایشی داشته سپس کاهش و مجدداً افزایش می‌یابد.

واژه‌های کلیدی: بسترهای متحرک، فرم بستر، ضریب زبری، جریان غیردائمی