بررسی آزمایشگاهی ضریب مقاومت جریان درآبراهه های باشیب تند

در این مقاله مقاومت جریان در آبراهه های با شیب تند و بستر درشت دانه، به صورت آزمایشگاهی، مطالعه و بررسی شده است . بدین منظور یک مجموعه آزمایش هیدرولیکی در مرکز تحقیقات حفاظت خاک و آبخیزداری و بر روی یک فلوم آزمایشگاهی با شیب تند و بستر متشکل از مصالح طبیعی درشت دانه انجام شد . این آزمایش ها شامل 75 مورد آزمایش با شرایط مختلف قطر مصالح بستر ، دبی جریان و شیب طولی می باشد . در این آزمایش ها محدوده تغییرات دبی از 8 تا 64 لیتر بر ثانیه و سرعت از 0/26 تا 0/9 متر بر ثانیه می باشد . نوع جریان از زیربحرانی تا فوق بحرانی بوده و استغراق نسبی از 0/74 تا 4/78 تغییر می کند که نشان دهنده مقیاس زبری کوچک می باشد . نسبت عرض به عمق بین 22 تا 93 تغییر می کند و مقدار عدد رینولدز ذره نیز بیش از 2160 است که نشان دهنده جریان کاملا زبر است . داده های به دست آمده با استفاده از قانون معادلات نیمه لگاریتمی مقاومت جریان، که در آن عامل مقاومت به شکل (8/f)1/2 ظاهر شده و معادل نسبت سرعت متوسط به سرعت برشی است، و با توجه ویژه به اثر عامل استغراق نسبی، مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته و رابطه ای مناسب برای تخمین عامل مقاومت جریان در آبراهه های با شیب تند پیشنهاد شده است . در پایان میزان دقت رابطه ی پیشنهادی، با استفاده از دادههای حاصل از 16 ایستگاه از رودخانههای کشور انگلیس ارزیابی شده است .

Keywords:

آبراهه کوهستانی , استغراق نسبی , سرعت متوسط , شیب تند , مقاومت جریان , مواد بستر درشت دانه