تئوری رژیم و کاربرد آن برای جریان های یک نواخت و غیر یک نواخت

طراحی مناسب کانال ها و بهینه سازی مقاطع رودخانه ها به طور قابل توجهی کاهش هزینه اقتصادی و امکان توجیه اجرای پروژه ها را فراهم خواهد ساخت. در این راستا تئوری رژیم، امکان بررسی تجربی و نیمه تجربی طراحی کانال های پایدار را که در آنها فرسایش و انتقال رسوب در حال تعادل است، فراهم می سازد. هدف این تحقیق بررسی و مقایسه تاثیر نوع جریان (یک نواخت و غیر یک نواخت) در پیش بینی مشخصات یک کانال پایدار می باشد. در بررسی اثر جریان یک نواخت از روابطی که بر اساس معادله های تجربی و نیمه تجربی (فرضیه حدی) توسعه یافته اند، استفاده به عمل آمده است. برای بررسی تاثیر جریان یک نواخت معادلات تجربی و نیمه تجربی (فرضیه حدی) لیسی، شیتال، کنداب و گارد و چانگ انتخاب شدند. مقایسه و برآورد قدرت پیش بینی هر یک از معادلات فوق با استفاده از روش های ترسیمی (گرافیکی) و آماری و ۲۴ کانال طبیعی واقع در آمریکا که در شرایط رژیم قرار داشتند صورت پذیرفت. به منظور بررسی ساختار جریان غیر یک نواخت روی مشخصات کانال پایدار از ۲۱ نیم رخ سرعت اندازه گیری شده در رودخانه گاماسیاب استفاده گردید. با کاربرد تئوری لایه مرزی، سرعت برشی برای هر یک از این نیم رخ های سرعت محاسبه شد. برای جریان غیر یک نواخت، پارامتر شیلدز که در آن تنش برشی به کمک روش لایه مرزی محاسبه می گردد، به عنوان موثرترین پارامتر پیش بینی مشخصات کانال رژیم شناخته شد. در نظر گرفتن هم زمان اثر جریان غیر یک نواخت و تئوری لایه مرزی نه تنها خطر هم بستگی ساختگی را از بین می برد، بلکه دقت پیش بینی مشخصات مقطع کانال پایدار را نیز افزایش می دهد.

Keywords:

Regime theory , Stable channel geometry , Boundary layer , Non-uniform flow. , تئوری رژیم , مقطع کانال پایدار , لایه مرزی , جریان غیر یک نواخت