اعتبارسنجی روش میانگین‌گیری دوگانه سرعت برای جریان کندشونده در رودخانه‌ های بستر درشت دانه

Abstract

درک برهمکنش اشکال بستر و ویژگی‌های جریان در مجاری باز، کمک‌های شایانی در اجرای بهتر پروژه‌های زیست‌محیطی و مهندسی رودخانه از قبیل احیا و ساماندهی رودخانه‌ها، کنترل آلودگی آب و طراحی کانال پایدار خواهد کرد. در این تحقیق، روش میانگین‌گیری دوگانه برای برآورد سرعت جریان و سرعت برشی تحت جریان غیریکنواخت کندشونده در دو بازه از رودخانه‌های بستر درشت دانه هراز (مازندران) و رستم‌آباد (چهار محال بختیاری) مورداستفاده قرارگرفته است، برای اندازه‌گیری سرعت جریان در هر نقطه از نیمرخ سرعت از دستگاه ADV با فرکانس 200 هرتز و مدت زمان 120 ثانیه استفاده شده است. رودخانه های هراز و رستم آباد ازلحاظ هیدرولیکی دارای بستر شن و قلوه‌سنگ با شناوری نسبی(نسبت عمق جریان به قطر میانه ذرات رسوب) به ترتیب 4/10و 4/4 هستند. با توجه به استفاده کم از روش میانگین‌گیری دوگانه در رودخانه‌های ایران، اعتبار این روش با استفاده از قانون لگاریتمی و روش مشخصات لایه‌مرزی در محاسبه سرعت برشی در امتداد بخش گودی شکل بستر موردبررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که جریان لایه مرزی به دو بخش لگاریتمی (ناحیه داخلی) و بخش خارجی قابل‌تقسیم است. در ناحیه داخلی جریان (0.02< z/h <0.3)، نیم‌رخ میانگین‌گیری دوگانه سرعت از قانون لگاریتمی پیروی کرده و در ناحیه خارجی بدون الگوی خاصی از آن منحرف می‌شود. نتایج این تحقیق می‌تواند به برآورد مناسب‌تر پارامترهای هیدرولیکی و در پی آن به کاهش هزینه‌های اقتصادی طرح‌های هیدرولیکی به‌ویژه در رودخانه‌ها کمک نماید.