بهار و تابستان                   برگشت به فهرست مقالات | برگشت به فهرست نسخه ها

XML English Abstract Print


دانشگاه یزد
چکیده:   (491 مشاهده)
 چکیده مبسوط
مقدمه و هدف: ضریب زبری هیدرولیکی رودخانه ­ها یکی از عوامل موردنیاز در مطالعات مهندسی رودخانه می ­باشد. معمولاً در مدل‌های هیدرولیکی ضریب زبری بیشترین حساسیت را نسبت به سایر پارامترها نشان می‌دهد. تخمین صحیح ضریب زبری می­ تواند به بررسی دقیق ­تر هیدرولیک جریان و شرایط رودخانه کمک کند. باوجود تلاش­ های بسیار، عدم توانایی تخمین دقیق ضریب زبری و استفاده از مقدار ثابت مانینگ (n)، عامل اصلی خطا در شبیه‌سازی سیل و محاسبه عمق جریان است. معمولاً ضریب زبری جریان ثابت نیست و با تغییرات عمق آب به‌صورت پویا تغییر می‌کند. بهترین روش برای تعیین زبری، اندازه‌گیری دبی و محاسبه n مانینگ از طریق حل معکوس معادله مانینگ می ­باشد. هدف اصلی مطالعه حاضر تعیین ­دقیق ­تر ضریب زبری رودخانه سانیج در محل بالادست ایستگاه هیدرومتری فیض ­آباد در استان یزد می ­باشد.
مواد و روش ­ها: منطقه موردمطالعه حوزه­ آبخیز سانیج با مساحت 9،149 کیلومترمربع، در شهرستان تفت در استان یزد قرار دارد. برای دستیابی به اهداف تحقیق از مطالعات میدانی و داده ­های دبی-اشل ایستگاه هیدرومتری فیض ­آباد استفاده گردید؛ بنابراین از طریق حل معکوس روابط مربوطه و تعیین سایر پارامترهای هیدرولیکی از قبیل سرعت، شیب، شعاع هیدرولیکی، مقدار ضریب زبری مانینگ برآورد شد. اندازه ­گیری شیب با دستگاه شیب ­سنج و همچنین ترازیاب انجام شد.

 یافته­ ها: بررسی­ها نشان داد، کمترین ضریب زبری معادل 0/034، مربوط به دبی 180 مترمکعب در ثانیه و بیشترین مقدار آن مربوط به دبی 2/083 مترمکعب در ثانیه معادل 0/119 می­ باشد. با کاهش دبی ضریب زبری افزایش می­ یابد. تابع تغییرات ضریب زبری نسبت به دبی با 
R2  معادل 0/80 بیانگر رابطه معکوس و معنی ­دار دبی و ضریب زبری و تابع شعاع هیدرولیکی و دبی با مقدار R2 معادل 0/944 بیانگر رابطه معنی ­دار و مستقیم دبی و شعاع هیدرولیکی است. همچنین ضریب زبری با شعاع هیدرولیکی دارای رابطه معکوس در سطح پایین ­تر معنی‌داری است. هر سیل با رسوب­گذاری متفاوت، زبری متفاوتی ایجاد می ­کند؛ بنابراین ضریب زبری مانینگ بسته به تغییرات قطر ذرات متفاوت خواهد بود. معمولاً رودخانه ­های مناطق خشک که به‌صورت موقتی هستند، در شاخه نزولی هیدروگراف، قطعات درشت­ تر در بستر باقی‌مانده و در برآورد ضریب زبری مانینگ خطا ایجاد می­ کند. در دبی­ های که عمق جریان پایین­ تر ازD90  باشد، ضریب زبری مانینگ به بیشترین مقدار خود می ­رسد و در دبی­ هایی با عمق بیشتر از  D90  به دلیل شرایط خاص هیدرودینامیکی، کمترین مقدار ضریب زبری مانینگ مشاهده شد. به عبارتی در دبی ­های بالا ارتباط ضریب زبری بر کل جریان کاهش‌یافته و با افزایش عمق جریان مقدار n کاهش می­ یابد.
نتیجه‌گیری: نتایج نشان داد ضریب زبری در محدوده مطالعاتی از 0/034 تا 0/119 تغییر می ­کند و با دبی رابطه معکوس و معنادار با 2R  0/8 دارد. همچنین ضریب زبری با شعاع هیدرولیکی رابطه معکوس با 2R  معادل 0/59 دارد. ضریب زبری ثابت نیست و در رخدادهای مختلف تغییر می­ کند. نتایج نشان داد، دبی­ هایی که عمق آن کمتر ازD90  باشد ضریب زبری مانینگ به بیشترین مقدار خود معادل 0/11 می­رسد و در دبی ­هایی با عمق بیش از  D90  که ارتفاع سیل از 50 سانتی­متر بالاتر است کمترین مقدار ضریب زبری مانینگ را داریم، چنانچه در دبی 115 مترمکعب در ثانیه مقدار ضریب زبری n تا مرز 0/034 کاهش پیدا می ­کند. در هنگام اوج جریان درک ضریب زبری هیدرودینامیکی مشکل بوده و می ­تواند بیش برآوردی یا کم­ برآوردی ضریب زبری را در پی داشته باشد؛ بنابراین بهتر است این مورد جهت دست­یابی به مقادیر دقیق­تر ضریب زبری در مطالعات مهندسی رودخانه در نظر گرفته شود.
 
متن کامل [PDF 980 kb]   (103 دریافت)    
نوع مطالعه: پژوهشي | موضوع مقاله: هيدرولوژی
دریافت: 1402/7/1 | ویرایش نهایی: 1402/10/15 | پذیرش: 1402/10/16

بازنشر اطلاعات
Creative Commons License این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است.