ارزیابی آزمایشگاهی مدل های معتبر برآورد نرخ فرسایش بستر چسبنده

در راستای مدل سازی بلند مدت کیفیت آب، فرآیندهای فرسایش و رسوبگذاری رسوبات چسبنده حایز اهمیت زیادی می باشد. مدل های قدیمی و فرآیند محور برآورد نرخ و روند فرسایش بستر چسبنده که از آنها به طور گسترده استفاده می شود، کارآیی قابل قبولی ندارند. به منظور ارزیابی این مدل ها و شناخت دقیق تر سازوکار فرسایش بستر چسبنده، مدل پارتنیادس به عنوان پر استفاده ترین و مدل های گوینداراجو و وینترورپ- ون کیسترن به عنوان جدید ترین مدل ها مورد ارزیابی آزمایشگاهی قرار گرفته اند. نمونه برداری آب و رسوب مورد آزمایش از بستر مخزن سد سفید رود انجام شده است. آزمایش ها نشان داده اند که علیرغم پیش بینی مدل پارتنیادس، فرسایش به شدت به دوره تحکیم حساس می باشد و روند تغییرات نرخ فرسایش صعودی نبوده و دارای یک روند نمایی نقصانی می باشد. علاوه بر آن مقدار زیاد نرخ برآورد شده آن به میزان دو تا هفت برابر مقدار واقعی اندازه گیری می باشد. مدل گوینداراجو به دوره تحکیم حساس است روند تغییرات پیش بینی شده آنها با نتایج آزمایشها مغایرت داشته و مقدار برآورد شده آنها نیز اختلاف زیادی به میزان سه تا هفت برابر مقدار اندازه گیری شده نشان می دهد. بر خلاف دو مدل قبلی، برآورد مدل وینترورپ- ون کیسترن پنج برابر کمتر از مشاهدات است ولیکن به لحاظ تشابه رفتاری مشابه مدل های قبلی می باشد. آزمایش ها نشان داده اند که با گذشت زمان چه در کوتاه مدت و چه در بلند مدت (تحکیم) از میزان نرخ فرسایش کاسته می شود. لذا چنانچه بتوان عامل های فرسایش را به گونه ای با عامل های مکانیکی و فیزیکی مانند مقاومت برشی ، چگالی خشک ، چسبندگی ، غلظت ژله ای و سرعت اختلاط که به طور ماهوی توابعی از زمان و عمق می باشند، مرتبط کرد، آنگاه می توان به مدل هایی فیزیک مبنا و منطبق بر رفتار واقعی دست یافت.

کلیدواژه ها:

cohesive bed erosion ، consolidation ، Partheniades model ، Govindaraju model ، Winterwerp-Van Kesteren model ، physico-mechanical parameters ، فرسایش بستر چسبنده ، تحکیم ، مدل پارتنیادس ، مدل گوینداراجو ، مدل وینترورپ- ون کیسترن ، عامل های فیزیکی و مکانیکی