مدل ریاضی یک‌بعدی محاسبه دبی جریان در سدهای سنگریز‌ه‌ای تاخیری مستغرق

Abstract

شرایط جریان غیر دارسی را می‌توان برای جریان روی محیط‌های متخلخل مستغرق توسعه داد. یکی از این محیط‌های متخلخل که برای ایجاد تأخیر در سیلاب و کاهش پیک هیدروگراف سیلاب طراحی و ساخته می‌شود سد ‌سنگریزه‌ای تأخیری نام دارد. وجود جریان روی این محیط‌ها، تراوش جریان و پتانسیل حرکت مواد باعث پیچیده‌ترشدن بررسی حرکت جریان در چنین محیط‌هایی می‌شود. جریان مستغرق در محیط‌های متخلخل سنگریزه‌ای مستغرق در سه ناحیة جریان بالایی، جریان در ناحیة تراوش نرمال، و ناحیة انتقالی بررسی شده است. در این تحقیق، ابتدا معادلات حاکم بر جریان در هر بخش جداگانه توسعه داده شد و پس از آن با ترکیب این معادلات با شرایط مرزی، مدل ریاضی یک‌بعدی حاکم بر کل جریان به دست آمده است. برای بررسی صحت مدل ریاضی تهیه­شده، دو مدل فیزیکی از سد ‌سنگریزه‌ای به ابعاد 30×30×60 سانتی­متر با قطر دانه‌بندی<br /> 15-10 و 20-15 میلی­متر ساخته شده است. در هر آزمایش پارامترهای شیب فلوم، عمق جریان در کانال، دبی عبوری، و مشخصات سیال اندازه‌گیری­شده است. در ادامه، روابط و ضرایبی که محققان مختلف برای جریان درون محیط‌های متخلخل ارائه داده­اند بررسی و بهترین آنها انتخاب شدند.