فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

سابقه و هدف: احداث کف بندها و بندهای انحرافی که بر روی بسترهای آبرفتی ایجاد می‌شوند، نقش مهمی در حفاظت بستر رودخانه ها ایفا می کنند. طراحی این سازه‌ها بر روی پی‌های نفوذپذیر، نیازمند تعیین گرادیان‌ خروجی و نشت بعد از انتهای پایین دست سازه می‌باشد که این مهم با تحلیل جریان نشت انجام می‌گیرد. جریان نشت می-تواند در داخل و یا از زیر سازه‌های هیدرولیکی و همچنین از بستر کانال‌های روباز رخ دهد. یکی از روش‌های موجود جهت بررسی جریان نشت و حل معادله لاپلاس، استفاده از روش‌های تحلیلی می‌باشد که معمولاً بر اساس تئوری نگاشت همدیس استوار است. گرادیان هیدرولیکی در انتهای پایین دست و دبی نشت عبوری از زیر بند انحرافی می‌تواند توسط دیواره آب‌بند کنترل شود. در مقاله حاضر، روابط تحلیلی بصورت فرم بسته برای معادله تغییرات گرادیان هیدرولیکی و دبی نشت نسبت به فاصله از انتهای پایین دست سازه، با آرایش‌های مختلف قرارگیری دیواره آب‌بند، که محیط متخلخل زیرین آن با عمق نامحدود می‌باشد ارائه شده است. مسأله برای چهار حالت مختلف دیواره آب‌بند قائم در انتهای پایین دست، دیواره آب‌بند قائم در انتهای بالادست، دو دیواره آب‌بند قائم با طول های مساوی در بالادست و پایین دست و سازه با کف مدفون حل شده است. مواد و روش‌ها: در این مقاله، با استفاده از تئوری نگاشت همدیس و یک دیدگاه ساده بر پایه معادله دارسی، در حالت گسترش نامحدود محیط متخلخل زیر سازه، معادلات گرادیان هیدرولیکی و دبی نشت نسبت به فاصله از پایین دست سازه بدست آمده‌اند که در واقع، توسعه راه حل پاولوفسکی به حساب می‌آید. در تئوری نگاشت همدیس از تبدیل شوارتز- کریستوفل استفاده می‌شود.یافته‌ها: با توجه به معادلات بدست آمده، نمودارهای بی بعد برای تغییرات گرادیان هیدرولیکی و دبی نشت عبوری از زیر سازه، نسبت به فاصله از انتهای پایین دست و همچنین طول سازه تولید شده‌اند. با فرض اینکه b بعد طول سازه، s عمق آب‌بند، x فاصله از انتهای پایین دست و d عمق مدفون شدگی سازه باشند، تغییرات مقدار گرادیان هیدرولیکی در یک مقدار ثابت b/s یا b/d ، با افزایش فاصله از پایین دست سازه کاهش می-یابد و نیز در یک مقدار ثابت x/s یا x/d ، با افزایش b/s یا b/d ، شاهـد افت مقدار گرادیان هیدرولیکی خواهیم بود. با هدف محدود کردن نشت به مقداری مشخص که از طول معینی در انتهای پایین دست سازه خارج می‌شود، مقدار b/s در حالت وجود آب‌بند در بالادست به ترتیب بیشتر از دو آب‌بند، آب‌بند در پایین دست و سازه با کف مدفون می‌باشد. نتیجه‌گیری: با توجه به نمودارهای بدست آمده و تحلیل آن‌ها، نتایج نشان می‌دهند که تأثیر وجود آب‌بند در پایین دست در کاهش دبی نشت بیشتر از سایر حالت‌ها می‌باشد و مقدار گرادیان هیدرولیکی در حالت سازه با کف مدفون کمتر از سایر حالت‌ها می‌باشد.