رآبطه صریح برای طراحی مقطع عرضی کانال دایره ای با در نظر گرفتن ویژگیهای جریان یکنواخت و استفاده از شاخص حساسیت هیدرولیکی

طراحی آبعاد مجاری دایره ای با جریان روباز در شبکه های انتقال و توزیع آب همچنین شبکه های جمع آوری و هدایت فاضلآب غالباً براساس عمق جریان یکنواخت انجام می شود. برای تعیین عمق جریان یکنواخت از حل عددی معادلات مقاومت نظیری شزی یا مانینگ به روش ازمون و خطا (روشهای تکراری) استفاده می گردد. در تحقیق حاضر روآبط صریح برای تعیین عمق طراحی مناسب، در دو حالت با ضریب زبری ثآبت و ضریب زبری متغیر با عمق، متوسط روش برازش منحنی (curve fitting) و با در نظر گرفتن شاخص حساسیت هیدرولیکی ارائه شده است. شاخص حساسیت هیدرولیکی می تواند خصوصیات جریان یکنواخت در مقاطع دایره ای را به خوبی بیان کند. براین اساس حساسیت عمق جریان نسبت به تغییرات دبی هنگامی که عمق از 80 درصد قطر لوله کوچکتر باشد کم بوده و طراحی در این شرایط مناسب خواهد بود. در این تحقیق همچنین مقایسه کاملی برای شرایط جریان در حالتی که ضریب زبری ثآبت و نیز حالتی که ضریب زبری متغیر در نظر گرفته می شود. انجام شده است. نتایج حاصل از این تحقیق بیانگر تفاوت زیاد بین دو حالت مذکور بوده به گونه ای که این تفاوت درمحاسبات مربوط به پروفیل سطح آب درمجاری دایره ای که نیازمند محاسبه شیب انرژی (اصطکاکی) می باشند، بیشتر می گردد که بیانگر ضرورت استفاده از ضریب زبری متغیر می باشند. روآبط ارائه شده در این تحقیق برای تعیین عمق یکنواخت بصورت صریح بوده و در دامنه ای که مانع از ایجاد جریانهای کوبشی (slug flow) می شود دارای حداکثر خطای نسبی 82/0 درصد بوده و در میان روآبطی که تاکنون ارائه شده اند بیشترین دقت را دارند. بنآبراین برای استفاده مهندسیهن طراح بسیارمناسب خواهند بود.

کلیدواژه ها:

مقاطع دایره ای ، جریان روباز ، ضریب زبری ، رآبطه صریح ، شاخص حساسیت هیدرولیکی