بررسی آزمایشگاهی مقاومت جریان در کانال عریض با جداره ثابت

Abstract

کانال‌ها و رودخانه‌های عریض به جهت داشتن نسبت عرض به عمق جریان،b/h، زیاد، خصوصیات هیدرولیکی متفاوت‌تری نسبت به کانال‌های روباز معمولی دارند. در این تحقیق با استفاده از یک مدل فیزیکی صحرایی، کانالی عریض به طول 60 متر و عرض 5/1 متر که دارای نسبت عرض به عمق جریان بین 12 تا 56 است، مشخصات هیدرولیکی کانال های عریض با جداره ثابت بتنی، شامل الگوی جریان، منحنی دبی- اشل و مقاومت جریان مورد بررسی قرار گرفته است. بر اساس مقادیر اعداد بی بعد فرود، رینولدز و رینولدز برشی جریان بدست آمده، مشخص گردید که رژیم جریان از نوع زیربحرانی- آشفته است. طبق نمودار دبی-اشل-tailgate مشخص می شود که با افزایش دبی جریان، ارتفاع tailgate مورد نیاز در پایین دست کانال عریض برای ایجاد عمق نرمال، کاهش می‌یابد. نتایج تحقیق گویای آن است که برای دبی‌های بزرگتر از 35 لیتر بر ثانیه ضریب زبری مانینگ، n، اندازه گیری شده، به مقادیر n ارائه شده در منابع هیدرولیک برای کانال بتنی بسیار نزدیک است. ولی برای دبی‌های کوچکتر از 35 لیتر بر ثانیه ضریب زبری مانینگ اندازه گیری شده n، 15% بیش از مقدار ارائه شده در منابع هیدرولیک می‌باشد. همچنین بر اساس نتایج، با افزایش عمق جریان، ضریب زبری مانینگ، n، کاهش و با افزایش عدد رینولدز، ضریب زبری n به صورت خطی ملایم کاهش پیدا می‌کند. نتایج تحقیق نشان می دهد که در کانال عریض، با افزایش عدد فرود جریان از 26/0 تا 40/0، ضریب زبری مانینگ، n، در محدوده022/0 تا 016/0 کاهش می‌یابد