ارائه مفهوم "تخلخل متغیر" برای افزایش دقت تحلیل جریان های غیرخطی غیرماندگار در سازه های توده سنگی دریایی

چکیده- امروزه به سازه های توده سنگی به علت سادگی ساخت در محیط های دریایی و هزینه ی نسبتا کم، بین سازه های ساحلی بیش از سایرین توجه شده است. طراحی صحیح این سازه های حجیم و سنگین مستلزم درک جریان های غیرخطی غیرماندگار در محیط های نسبتا درشت دانه است. از طرفی یکی از مهم ترین نکات مبهم در مطالعه ی هیدرولیک تغییرات فشار حفره ای در محیط های متخلخل، مسئله ی چگونگی براورد دقیق مقدار تخلخل است. برای درک مطلب با توجه به تحقیقات محدودی که در سال های اخیر پیرامون این موضوع انجام شده، جریان غیرخطی غیرماندگار در محیط های توده سنگی نسبتا درشت دانه طی پژوهشی جامع در دانشگاه صنعتی امیرکبیر بررسی شده است. این مقاله ، پس از مرور یافته های پژوهش یاد شده، نشان می دهد که روابط ریاضی معمول استفاده شده برای تحلیل غیرخطی جریان قادر به تخمین دقیق شیب هیدرولیکی جریان در توده های سنگ ریز نیست . با قبول تخلخل به عنوان مهم ترین پارامتر موثر بر این مدل های ریاضی، در یک نتیجه گیری کلی تخلخل به صورت تابعی از رژیم جریان بیان شده است. به طوری که بر خلاف نظریه ی غالب که تخلخل را یک پارامتر کاملا ژئوتکنیکی معرفی می کند، مقدار این پارامتر در نتیجه ی تغییرات حجم موثر حفرات و ضریب شکل موثر در هر رژیم جریان متفاوت خواهد بود . سرانجام مطالعات عددی که برای تایید یافته ها انجام شده نشان می دهد نتایج نامعتبری که از روابط ریاضی غیرخطی حاکم بر جریان های غیرماندگار به دست آمده، ممکن است ناشی از تخمین نادرست مقدار تخلخل باشد.

Keywords:

Rubble mound , Unsteady non-linear flow , Porosity estimation , تخلخل , سازه های توده سنگی , تحلیل غیرخطی جریان های غیرماندگار