بررسی آزمایشگاهی زبری هیدرولیکی جریان واریزه ای در آبراهه های جنگلی

سیلاب واریزه ای از جمله بلایای طبیعی مناطق پر شیب و کوهستانی جهان به شمار می رود که هر ساله میلیون ها دلار خسارات مالی در سرتاسر دنیا وارد آورده و جان صدها نفر را به خطر می اندازد. شناخت این نوع جریان ها در مهار آنها نقش اساسی دارد. بدون آگاهی کامل از سازوکار حاکم بر این جریان و نحوه شکل گیری و رفتارهای آن، کنترل آنها نیز عملاً میسر نیست و اقدام های اجرایی با شکست مواجه خواهد شد. بررسی تحقیقات انجام شده، نشان می دهد که روشهای ارائه شده برای تعیین ضریب زبری هیدرولیکی شامل جریان واریزه ای بر روی پوشش گیاهی نمی شود، لذا در این تحقیق به منظور ارائه رابطه برای زبری هیدرولیکی جریان واریزه ایدر آبراهه های جنگلی، بررسی آزمایشگاهی انجام شده است. آزمایش ها برای پنج تراکم پوشش گیاهی، در سه شیب و پنج قطر رسوب متفاوت انجام شده است که مجموعاً ۷۵ آزمایش را تشکیل می دهد. حسگرهای عمق سنج در طول کل آزمایش در هر دهم ثانیه عمق آب را با دقت دهم میلیمتر اندازه گیری نموده و دما هم در هر لحظه ثبت گردید. در انتهای فلوم نیروسنج دیجیتال نصب شده است که وزن رسوبات را در هر لحظه ثبت می کند. همچنین تغییرات عمق در مخزن پایین دست که یک لوله شفاف به آن وصل شده است و اشل در کنار آن تعبیه گردیده، توسط دوربین فیلم برداری می شود تا تغییرات عمق و در نتیجه دبی جریان بدست آید. سپس عوامل موثر بر ضریب سرعت مشخص شده، پارامترهای بی بعد تعیین گردیده و بر اساس تحلیل همبستگی، روابط چند متغیره خطی و توانی برای تعیین ضریب سرعت جریان بدست آمده است، بررسی تحلیل های همبستگی نشان می دهد که روابط توانی ضریب همبستگی بیشتر و میانگین قدر مطلق خطای نسبی (MARE) کمتری نسبت به روابط خطی دارند. در نهایت دو رابطه برای ضریب سرعت ارائه گردید، در روابط ذکر شده عوامل بی بعد برای تعیین ضریب سرعت، روابط چهار و پنج متغیره توانی که عوامل بی بعد تراکم پوشش گیاهی ( Av )، شیب (S)، عدد رینولدز (Re)، عامل جذر سطح ترشده به محیط تر شده ( √A/P) ، قطر نسبی رسوب ( d50/R ) را در برمی گیرد، بهترین و مناسب ترین رابطه می باشند.

کلیدواژه ها:

سیلاب واریزه ای ، زبری هیدرولیکی ، تحلیل ابعادی