امکانسنجی کاربرد مفهوم سرعت مشخصه در برآورد دبی جریان در مقاطع مرکب
نویسندگان
1 دانشیار گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده مهندسی آب و خاک، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان.
2 دانشیار گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده مهندسی آب و خاک، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان.
3 دانشجوی مقطع دکتری سازههای آبی، دانشکده مهندسی آب و خاک، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
4 دانشیار گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده مهندسی آب و خاک، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان.
5 دانشآموخته مقطع دکتری سازههای آبی، دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی، دانشگاه تهران
doi
10.22092/idser.2023.363374.1553چکیده
تعیین دبی جریان در رودخانه ها از روش سرعت-سطح مقطع بهویژه تحت شرایط سیلابی، با چالش های جدی همراه است. یک روش جایگزین، استفاده از مفهوم سرعت مشخصه مبتنی بر تعمیم سرعت سطحی به سرعت متوسط و دبی جریان است. با توجه به اینکه کارایی روش سرعت مشخصه برای مقاطع مرکب هنوز ناشناخته می باشد، بنابراین طی پژوهش حاضر با تکیه بر برداشت های آزمایشگاهی، شاخص سرعت در مقاطع مرکب در شیب کف ثابت و به ازای عمق نسبی 0/3، 0/42 و 0/5، زبری نسبی 0/0031-0/0003 و عدد فرود 0/79-0/14 مطالعه شده است. نتایج نشان داد مقدار بهینه شاخص سرعت جهت برآورد دبی در کل مقطع مرکب با متوسط قدر مطلق خطای نسبی 3/3 درصد، 0/88 می باشد. همچنین شاخص سرعت در مقطع اصلی 0/92 و در سیلابدشت 0/86 می باشد و در صورت استفاده از آن ها، برآورد بهتری از دبی در کانال های مرکب به دست می آید. همچنین نتایج نشان داد افزایش پارامترهای زبری نسبی و عدد فرود جریان و کاهش عمق نسبی، سبب کاهش شاخص سرعت می گردد. بررسی مدل های تحلیلی توزیع سرعت نیز نشان داد که قانون توانی سرعت با شاخص صحیح توانی نسبت به سایر مدلها برآورد بهتری از شاخص سرعت ارائه می دهد.
