برآورد بار بستر با درنظرگرفتن مولفه هاي جريان آشفته

كارشناسي ارشد

اطلاعات در مورد بار بستر در رودخانه‌ها براي اهداف گوناگوني همچون طراحي كانال‌هاي پايدار و آبشستگي در اطراف پل‌ها و سازه‌هاي هيدروليكي از اهميت قابل‌توجهي برخوردار است. در اين پايان‌نامه به برآورد ميداني بار بستر در رودخانه‌ها و بررسي رابطه ميان بار بستر و مشخصات مختلف جريان پرداخته شده است. عمليات ميداني در دو استان مازندران و چهارمحال و بختياري و در سه رودخانه هراز، رستم‌آباد و بهشت‌آباد انجام شده‌اند. براي اندازه‌گيري پروفيل‌هاي سرعت و محاسبه ويژگي‌هاي جريان مانند سرعت برشي و تنش برشي از دو دستگاه سرعت‌سنج ADV و مولينه و براي جمع‌آوري بار بستر عبوري از رودخانه از دستگاه هلي‌اسميت استفاده شده است. از روش مشخصات لايه‌مرزي براي محاسبه سرعت برشي استفاده مي‌شود. همچنين در بازه رودخانه بهشت‌آباد از دستگاه ADV براي جمع‌آوري داده‌هاي آشفتگي و محاسبه تنش‌هاي رينولدز و در نتيجه سرعت برشي استفاده گرديد. بر اساس نتايج، استفاده از دستگاه ADV براي اندازه‌گيري نوسانات سرعت و محاسبه سرعت برشي از روش تنش‌هاي رينولدز در شرايط انتقال بار بستر مناسب بوده است. مقايسه بار بستر اندازه‌گيري‌شده با معادلات كلاسيك نشان مي‌دهد كه معادلات شاكليج، دوبويز، لاجنس و آشيدا و ميشيوئه در برآورد بار بستر به‌خوبي عمل كرده‌اند. نحوه توزيع پارامتر شيلدز و همين‌طور تغييرات سطح بستر رودخانه در هر مقطع با توزيع بار بستر در اين مقطع هماهنگي مناسبي نشان مي‌دهد. با افزايش دبي جريان، سرعت جريان و پارامتر شيلدز، دبي در واحد عرض بار بستر افزايش مي‌يابد و بي‌نظمي‌هاي اين روند با استفاده از بررسي توپوگرافي بستر رودخانه و همينطور شرايط دسترسي منابع رسوب قابل‌توجيه است. ضمن اين‌كه پارامتر شيلدز با اندازه ذرات رابطه عكس داشته و استفاده از مقادير بزرگتر اندازه ذره بنا به توصيه مير-پيتر و مولر به جاي d50 در روابط كلاسيك مي‌تواند موجب عملكرد بهتر اين روابط در تخمين بار بستر شود.

191994

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي آب و سازه هاي هيدروليكي

دكتر حسين افضلي مهر