برآورد تنش برشي بستر در حضور تودۀ گياهي مستغرق در رودخانه‌هاي شني

كارشناسي ارشد

در رودخانه‌ها تنش برشي بستر در تعيين فرسايش موضعي بستر، پارامترهاي رسوب بار بستر و بار معلق اهميت قابل‌توجهي دارد. رايج¬ترين رويكرد اتخاذ¬شده در مدل¬هاي هيدروديناميكي براي برآورد تنش برشي بستر، استفاده از مدل مبتني بر معادلۀ مانينگ مي¬باشد. ازآنجاكه ضريب زبري مانينگ عمق آب و سرعت جريان را ثابت در نظر مي‌گيرد، هرچند شرايط جريان در رودخانه‌ها غيريكنواخت است؛ ضروري است اين معادله با در نظر گرفتن مشخصات هندسي و هيدروليكي رودخانه‌ها تعديل گردد. بر اين اساس در اين پژوهش يك مدل مقاومت جريان سه پارامتري براي برآورد تنش¬ برشي بستر كه شكل كلي¬تري از معادلۀ مانينگ است، ارائه مي‌شود. اين پژوهش در دو بخش رودخانه¬اي و كانال كشاورزي انجام شده است كه در هر بخش 4 بازۀ داراي پوشش گياهي از استان¬هاي فارس و بوشهر انتخاب شده است. پس از برآورد تنش برشي بستر با استفاده از روش¬هاي مختلف، پارامترهاي مدل مقاومت جريان سه پارامتري با استفاده از اين روش¬ها و در نظر گرفتن 90 درصد داده¬ها براي بخش رودخانه¬اي و كانال كشاورزي واسنجي شدند. مدل واسنجي¬شده با استفاده از 10 درصد ديگر داده¬ها صحت¬سنجي شد. نتايج نشان مي¬دهد كه ميانگين درصد خطاي مدل در بخش رودخانه¬اي و كانال كشاورزي به ترتيب 32 و 24 درصد مي¬باشد كه مويد دقت مناسب مدل واسنجي شده مي¬باشد. همچنين با بررسي مقاومت جريان در بازه¬هاي موردمطالعه مشخص شد كه به‌طور متوسط سهم مقاومت جريان ناشي از پوشش¬ گياهي از مقاومت جريان كلي در بخش رودخانه¬اي و كانال كشاورزي به ترتيب 44 و 53 درصد مي¬باشد. در اين پژوهش همچنين از روش ميانگين¬گيري دوگانه به‌منظور برآورد مقدار واحد براي پارامترهاي هيدروليكي نظير سرعت جريان و سرعت برشي در هر بازه استفاده شد؛ نتايج نشان داد كه روش ميانگين¬گيري دوگانه به‌خوبي در بازه¬هاي داراي پوشش گياهي قابل كاربرد است.

208124

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر حسين افضلي مهر

مهندسي عمران گرايش آب و سازه هاي هيدروليكي

دكتر حسين افضلي مهر