مطالعه ی آزمایشگاهی پرش های چگالی نسبتا ضعیف ایجادی بر روی بسترهای صاف و زبر

Abstract

مکان یابی و مدیریت پرش های چگالی در دریاچه ها و آبگیر سدها، می-تواند در بهبود کیفی آب استحصالی و هم چنین، در مدیریت ته نشینی و فرسایش رسوبات، نقشی سازنده داشته باشد. در این پژوهش، اثرات زبری بستر بر پدیده ی هیدرولیکی پرش چگالی مورد مطالعه قرار می گیرد. بررسی ها در یک نهر آزمایشگاهی که بستر آن با استفاده از ذرات ریگی چسبیده به هم زبر گردیده بود، انجام شد. با استفاده از مقادیر آزمایشگاهی، رابطه ای ساده جهت تخمین نسبت عمق مزدوج در پرش های نسبتا ضعیف بدست آمد. در این معادله، نسبت عمق مزدوج مستقل از نسبت اختلاط بوده و تنها تابعی از زبری نسبی بستر و عدد فرود چگالی مقطع بالادست پرش می باشد. هم چنین، جهت بسترهای صاف، تکامل مکانی جریان چگالی در دو وضعیت فرا و زیر بحرانی مورد مطالعه قرار گرفت. مشخص گردید که با افزایش فاصله از مقطع انتهایی پرش، موقعیت مرتبط با سرعت بیشینه، به تدریج به بستر نزدیک شده و سرانجام در فاصله ای تقریبا معادل با 9 برابر ضخامت جریان در مقطع انتهایی پرش، پروفیل بدون بعد سرعت دارای شکلی مشابه با مقطع فرا بحرانی پیش از پرش می گردد