مطالعه انتقال بار بستر در سدهای پاره‏سنگی

Abstract

ملاحظات زیست‏محیطی موجب شده است که در طراحی سازه‏های کنترل در مسیر رودخانه‏ها، استفاده از سازه‏های نفوذپذیر به طور گسترده‏ای مورد استقبال مهندسین رودخانه قرار گیرد.سازه‏های نفوذپذیر نظیر سدهای پاره‏سنگی می توانند با فراهم نمودن امکان عبور رسوبات از داخل بدنه خود، شرایط هیدرولیکی مناسب‏تری برای عبور جریان در پایین دست خود ایجاد نموده در نتیجه تغییرات زیست‏محیطی ناشی از احداث این سازه‏ها به حداقل می‏رسد. علیرغم انجام مطالعات وسیع در خصوص هیدرولیک جریان عبوری از داخل محیط‏های متخلخل ریزدانه، مطالعات انجام شده در خصوص محیط های متخلخل درشت‏دانه به مراتب کمتر بوده و در این میان مطالعات بسیار کمی در خصوص عبور بار بستر از داخل منافذ سدهای پاره‏سنگی انجام شده است. در این تحقیق به منظور فراهم آوردن شرایط مناسب برای عبور بار بستر از داخل بدنه سدهای پاره‏سنگی، تاثیر تعبیه یک لایه در کف رودخانه که نسبت به لایه های بالایی دارای دانه‏بندی درشت‏تری می باشد مورد مطالعه آزمایشگاهی قرار گرفت. با استفاده از تحلیل ابعادی و بر اساس نتایج آزمایشگاهی حاصله، رابطه‏ای برای تخمین بار بستر عبوری از داخل مصالح درشت دانه ارائه شد. از آنجا که برخی از روابط موجود قادر به پیش‏بینی مقدار بار بستر عبوری از مصالح درشت‏دانه نمی‏باشند، ضمن ایجاد تغییراتی در فرم روابط، کارایی آنها در خصوص تخمین بار بستر عبوری از این نوع مصالح بررسی شد. میانگین خطای نسبی رابطه جدید ارائه شده بر مبنای تحلیل ابعادی 7/64 درصد و میانگین خطای نسبی رابطه میر-پیتر و مولر توسعه داده شده 101درصد بود. هم چنین مشاهده شد که ایجاد لایه‏بندی در سد پاره‏سنگی در دامنه آزمایش­های انجام شده در شرایط آزمایشگاهی موجود دبی بار بستر را به طور معنی‏داری افزایش نداده و لازم است تمهیدات دیگری نظیر تعبیه لایه میانی در نظر گرفته شود.