فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

منطقۀ هایپریک ناحیه‌ای بلافاصله زیر بستر رودخانه است که اختلاط آب‌های سطحی پایین‌رونده با آب زیرسطحی در آن اتفاق می‌افتد. این منطقه نقش بسیار حیاتی در اکولوژی رودخانه دارد و سبب خودپالایی جریان رودخانه می‌شود. موانع تخته‌سنگی موجود در بستر رودخانه‌ها معمولاً مانند موانع نفوذناپذیر عمل می‌کنند و در بالادست و پایین‌دست این سازه‌ها اختلاف‌ هد هیدرولیکی ایجاد می‌شود و پرش هیدرولیکی در پایین‌دست آنها اتفاق می‌افتد. از آنجا که معمولاً در پایین‌دست این موانع حفرۀ آب‌شستگی نیز شکل می‌گیرد، ‌هدف از این تحقیق تعیین الگوی حرکتی تبادلات هایپریک با وجود موانع صلب رودخانه‌ای در سه حالت جریان ریزشی، جریان متغیر سریع و جریان متغیر سریع‌ـ آب‌شستگی است. برای بررسی نتایج، از یک فلوم آزمایشگاهی با شیب کف 1 درصد، طول 5 متر، عرض 3/0 متر و ارتفاع 5/0 متر برای مشخص کردن مسیرهای خطوط جریان هایپریک استفاده شد. مصالح بستر استفاده‌شده در این فلوم دارای قطر میانۀ 8/6 میلی‌متر بودند. ضخامت رسوبات بالادست مانع برابر 30 سانتی‌متر و ضخامت رسوبات پایین‌دست مانع برابر با 16 سانتی‌متر در نظر گرفته شد. در این آزمایش‌ها از یک مانع صلب 30 سانتی‌متری که به صورت نفوذ کامل درون بستر رسوبات نصب شده بود، استفاده شد. همچنین، از مدل آب زیرزمینی برای شبیه‌سازی عددی الگوی جریان زیرسطحی استفاده شد. نتایج نشان داد تطابق مناسبی بین الگوی جریان مشاهداتی و محاسباتی در منطقۀ هایپریک برای دو حالت ایجاد پرش و ریزشی وجود دارد و در حالت ایجاد پرش‌ـ آب‌شستگی فقط در محدودۀ بین دیوارۀ عمودی مانع تا جایی که بیشترین آب‌شستگی شکل گرفته بود، در مدل آزمایشگاهی جریان بالادست رو به بالا ( ) ‌و در مدل عددی جریان پایین‌دست رو به بالا ( ) مشاهده شد. همچنین، با بررسی دبی تبادلی کل (Qex)، زمان ماندگاری (Rt) و درصد دبی تبادلی ‌(Qp) و مقایسۀ هریک با عدد رینولدز به‌ترتیب رابطۀ توانی با ضریب همبستگی 94 و 84 و 77 درصد به دست آمد که از این روابط می‌توان تخمین مناسبی از پارامترهای جریان هایپریک داشت.