بررسی آزمایشگاهی تاثیر شدت هیدروگراف سیلاب بر فرسایش بستر تحت جریان غیرماندگار واقعی

رودخانه های طبیعی نرخ انتقال رسوب قابل توجهی را در خلال وقوع سیلاب تجربه می کنند. هدف پژوهش حاضر، بررسی تاثیر پارامتر شدت هیدروگراف سیلاب بر میزان انتقال رسوبات بستر است. بدین منظور، با تعبیه یک برد واسط بین رایانه و مبدل پمپ، جریان غیرماندگار واقعی با دقت بالا درون کانال شیب پذیر به طول ۱۵ متر ایجاد گردید. رسوبات به قطر ۶۹/۲ میلی متر در کف کانال به صورت یکنواخت تسطیح گردیده و پس از اشباع شدن، هیدروگراف سیلاب بر روی آن اعمال گردیده است. ۲۰ حالت هیدروگراف با پارامتر شدت متفاوت مورد آزمایش قرار گرفته و نرخ فرسایش در طی زمان هیدروگراف به دست آمده است. نتایج حاصل بیانگر آن است که بیشینه نرخ فرسایش همواره نزدیک به اوج هیدروگراف سیلاب رخ می دهد و تاخیر زمانی بین اوج هیدروگراف سیلاب و اوج هیدروگراف رسوب، عمدتا به صورت تاخیر مثبت بوده است. نرخ فرسایش در شاخه صعودی هیدروگراف بیشتر از شاخه نزولی بوده که با کاهش پارامتر شدت جریان، فاصله بین آن ها در نمودار هیسترزیس رسوب کاهش می یابد. تغییرات نرخ انتقال بار بستر (qb) برحسب دبی جریان (Q) به صورت هیسترزیس ساعت گرد می باشد. با کاهش ۳۲، ۵۷، ۷۵ و ۸۷ درصدی پارامتر شدت هیدروگراف، حجم کل رسوبات انتقال یافته به ترتیب ۲۷، ۵۱، ۷۸ و ۹۰ درصد کاهش می یابد. کاهش ۵۰ درصدی زمان پایه هیدروگراف در شرایط یکسان، به طور میانگین موجب کاهش ۴۶ درصدی حجم کل رسوبات انتقال یافته شده است.

Keywords:

رودخانه , جریان غیرماندگار , هیدروگراف سیلاب , نرخ فرسایش , مطالعه آزمایشگاهی