مدل تحلیلی انتقال بار بستر در کانالهای با شیب تند با رویکرد احتمالاتی آستانه های حرکت
نویسندگان
1 استادیار، گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ولی عصر (عج) رفسنجان، رفسنجان، ایران.
doi
10.22059/jwim.2021.309141.820چکیده
تخمین بار بستر در کانالهای با شیب تند و رودخانههای کوهستانی، بعلت پیچیدگیهای فرآیند احتمالاتی انتقال رسوب و محدودیت تحقیقات در شیبهای تند، دارای اهمیت ویژهای است. اغلب معادلات باربستر برای کانالهای با شیب ملایم توسعه یافتهاند. انتقال باربستر در کانالهای با شیب تند علاوه بر تاثیر پذیری از مشخصات تصادفی جریان آشفته و توزیع تصادفی ذرات رسوب، تحت تاثیر شیب طولی بستر است. احتمال آستانه حرکت در شیب تند نسبت به شیب ملایم متفاوت است و کمتر به شرایط احتمالاتی آستانه حرکت در آنها پرادخته شده است. در این تحقیق از رویکرد احتمالاتی برای توسعه روابط احتمال آستانههای حرکت سهگانه غلتش، لغزش و جهش در شیبهای تند استفاده شده و مدلی تحلیلی احتمالاتی برای تخمین باربستر در رودخانههای با شیب تند براساس توزیع احتمال نرمال نوسان سرعت لحظهای ارائه شده است. واسنجی نتایج مدل در مقایسه با نتایج 564 سری داده آزمایشگاهی در کانالهای با شیب یک تا 20 درصد، نشان داد احتمال کل انتقال رسوب مجموع وزندار سه احتمال آستانه حرکت غلتش، لغزش و جهش است. مقایسه باربستر تخمینی مدل با مقادیر واقعی نشان داد، مدل توسعه یافته با R2=0.92 و RMSE=3.52 دقت مطلوبی در تخمین باربستر در کانالهای با شیب تند دارد و مقایسه نتایج آن با نتایج شش معادله باربستر، نشان از دقت و عملکرد بهتر رویکرد پیشنهادی دارد. از مهمترین دستاوردهای این پژوهش، توسعه یک رویکرد تحلیل احتمالاتی برای تخمین باربستر است. مدل تحلیلی احتمالاتی توسعه یافته قابلیت کاربرد در تخمین باربستر در آبراهههای کوهستانی با شیب تند را دارد.