بررسی آزمایشگاهی اثر زبری سیلابدشت با آرایش زیگزاگیروی سرعت و تنش برشی در کانال مرکب
نویسندگان
1 دانش آموخته کارشناسیارشد سازههای آبی، گروه مهندسی آب، دانشگاه تبریز
2 دانشیار گروه مهندسی آب، دانشگاه تبریز
3 استاد گروه مهندسی آب، دانشگاه تبریز
doi
چکیده
زبری سیلابدشت درکانال مرکب و تاثیر آن بر پارامترهای هیدرولیکی نظیر تنش برشی مرزی و برآورد آن یکی از مسائلی است که توجه مهندسین را به خود جلب کرده است. هدف از تحقیق حاضر تعیین نحوه و نسبت توزیع تنش برشی در جدارهها وکف مقطع نیمه مرکب و تغییرات پروفیل سرعت در شرایط بستر صاف و زبر است. جهت بررسی اثر زبری بر این پارامترها، از چهار نوع زبری صلب از جنس چوب استفاده شد. این زبریها با آرایش زیگزاگی با دو فاصلهk 4 و k8 درسیلابدشت قرار داده شد. در مجموع 90 آزمایش انجام شد که دبی جریان در محدوده 4/54 -66/21 لیتر بر ثانیه بود. جهت محاسبه تنش برشی از پرستون تیوب با قطر خارجی 3 میلیمتر و مجهز به حسگرهای فشار دینامیکی استفاده گردید. جهت تبدیل تفاضل فشار استاتیکی و دینامیکی قرائت شده توسط لوله پرستون به تنش برشی از منحنی کالیبراسیون پاتل استفاده شد. نتایج نشان داد که برای آرایش زیگزاگی با تراکم k4 به دلیل اینکه تراکم زبریها زیاد بود و مساحت بیشتری از سیلابدشت پوشیده از زبری است تنش برشی کاهش یافته است. در بستر زبر تنش برشی درسیلابدشت افزایش قابل ملاحظهای نسبت به بستر صاف داشت و توزیع تنش طوری بود که روند نزولی آن از کانال اصلی تا دیواره سیلابدشت بود. میزان افزایش تنش برشی با زبری به فاصله k8، 27% تا 38% بیشتر از شرایط هیدرولیکی مشابه در بستر صاف بود. با افزایش سرعت جریان روی زبری با آرایش2b و2d، به ازای دبیهای 3Q تا 5Q تنش برشی بستر در مقایسه با فاصله k8 تقریبا %5 تا %12 کاهش یافت.