تأثیر عمق نسبی سیلاب روی هیدرولیک جریان در کانال‌های مرکب پیچان

رودخانه‌ها به عنوان مسیر‌های اصلی و زهکش‌های طبیعی، همواره نقش قابل‌توجهی در انتقال جریان‌های سیلابی دارند. در زمان وقوع سیل، آب از مقطع اصلی رودخانه فراتر رفته و وارد دشت‌های سیلابی می‌شود. در این حالت مقطع رودخانه به صورت مقطع مرکب در می‌آید. در این تحقیق با مطالعه هیدرولیک کانال‌های مرکب پیچان، اثر تغییر عمق نسبی جریان سیلابی روی شرایط هیدرولیکی جریان و میزان دبی عبوری از مقطع اصلی رودخانه مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور با بهره‌گیری از نرم‌افزارFlow3D  شش کانال با میزان سینوسیتی مختلف در سه عمق نسبی با میزان دبی سیلابی متفاوت مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از شبیه‌سازی عددی نشان می‌دهد که با افزایش عمق نسبی از 26/0به 45/0 (73% افزایش)، میزان سرعت متوسط عمقی در تمامی کانال‌ها به دلیل کاهش مقاومت جریان به‌طور متوسط 25% افزایش و میزان دبی عبوری از کانال اصلی به دبی کل به‌طور متوسط در تمامی مقادیر سینوسیتی، 33% کاهش می‌یابد. همچنین، نتایج این تحقیق نشان می‌دهد تنش برشی بستر درنزدیکی قوس داخلی کانال اصلی بیشتر از قوس خارجی بوده که با کاهش عمق نسبی در کانال مرکب پیچان، از میزان تنش برشی بستر و سرعت جریان کاسته می‏شود و میزان تنش برشی دیوارة قوس داخلی کانال اصلی در تمام کانال‌ها از تنش برشی دیوارة قوس خارجی بیشتر بوده که با افزایش عمق نسبی بر میزان تنش برشی دیواره افزوده می‌شود.

Keywords:

کانال مرکب پیچان , عمق نسبی , تنش برشی بستر , سرعت جریان , Flow3D