آمار
| تعداد نشریات | 13 |
| تعداد شماره‌ها | 641 |
| تعداد مقالات | 6,678 |
| تعداد مشاهده مقاله | 9,127,775 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 8,582,996 |
بررسی تاثیر موج ناگهانی سیلاب بر انتقال بار بستر در مجاری خشک و تاثیر صفحات مستغرق در کاهش بار بستر | ||
| مجله پژوهش‌های حفاظت آب و خاک | ||
| مقاله 5، دوره 26، شماره 3، مرداد و شهریور 1398، صفحه 91-107 اصل مقاله (1.43 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله کامل علمی پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22069/jwsc.2019.14891.2996 | ||
| نویسندگان | ||
| حامد شهسواری1؛ قاسم پناهی2؛ سعیدرضا خداشناس* 3 | ||
| 1گروه مهندسی آب. دانشکنده کشاورزی. دانشگاه فردوسی مشهد | ||
| 2علوم و مهندسی آب، کشاورزی، فردوسی، مشهد، ایران | ||
| 3استاد گروه مهندسی آب دانشکده کشاورزی، فردوسی مشهد | ||
| چکیده | ||
| چکیده سابقه و هدف: غالب بارش‌ها در مناطق گرم و خشک رگباری بوده و سیلاب‌های بزرگی را بوجود می‌آورد. تخریب و رسوب-گذاری سیلاب‌ها خسارات زیادی را در پی دارد. با توجه به این که ایران جز مناطق گرم و خشک بوده و غالب بارش‌های آن نیز رگباری می‌باشد، بررسی اثر سیلاب‌های ناشی از بارندگی، امری ضروری به نظر می‌رسد. در پژوهش حاضر اثر موج سیلاب‌ها بر انتقال بار کف در یک کانال آزمایشگاهی با قابلیت شیب‌پذیری و تحت شرایط جریان غیرماندگار مورد بررسی قرار گرفته است. مواد و روش‌ها: برای انجام این پژوهش از یک کانال با عرض و ارتفاع 30 و 50 سانتی‌متر به طول 10 متر استفاده شد. کانال مورد نظر قابلیت شیب‌پذیری داشته که برای انجام پژوهش حاضر 2 شیب صفر و 1.5 درصد در جهت طولی به کانال داده شد. دیواره‌های کانال شیشه‌ای بوده و امکان مشاهده جریان در حال عبور را فراهم می‌نمود. ذرات رﺳﻮﺑﯽ ﻣﻮرد اﺳﺘﻔﺎده ﺑﻪ ﻋﻨﻮان رﺳﻮﺑﺎت ﺑﺴﺘﺮ، از ﺟﻨﺲ ﻣﺎﺳﻪ رودﺧﺎﻧﻪای و در سه نوع دانه‌بندی یکنواخت با قطر متوسط 85/0، 1 و2/1 میلیمتر تهیه گردید. آبنمودهای تولیدی از نوع مثلثی با بده‌های اوج 20، 30 و 40 لیتر بر ثانیه بر متر انتخاب گردید. همچنین در ادامه برای کنترل فرسایش مواد بستر و کاهش میزان حجم انتقالی بستر از پره به عنوان روش محافظتی در مقابل جریان استفاده شد. یافته‌ها: در این تحقیق آزمایشاتی برای بررسی عوامل موثر بر انتقال رسوب در رودخانه های فصلی انجام شد. دبی اوج آب-نمودهای متقارن، شیب بستر و اندازه ذرات بستر نقش تعیین کننده‌ای بر انتقال رسوب دارند. نتایج نشان داد که با افزایش شیب از صفر به 015/0 طول حفره به وجود آمده ناشی از فرسایش 92/1 برابر می‌شود. با بررسی تاثیر قطر ذرات رسوبی بر میزان انتقال رسوب، آزمایشات نشان داد که با کاهش قطر ذرات غیر چسبنده، طول حفره فرسایش یافته به میزان 84/1 برابر افزایش می یابد. همچنین با دو برابر شدن مقدار دبی اوج آبنمود از 20 به 40 لیتر بر ثانیه طول حفره فرسایش یافته 2/2 برابر شد و ماکزیمم عمق آبشستگی نیز 56 درصد افزایش یافت. برای کاهش انتقال بار بستر به پایین دست پره‌ها به صورت زیگزاگ، مورب و عمود برجریان قرار داده شدند. نتایج نشان داد که با استفاده از پره، انتقال رسوب به پایین‌دست کاهش می‌یابد که در این میان پره عمود هم‌تراز بستر بهترین عملکرد را دارا بود و باعث کاهش در طول و عمق حفره فرسایش یافته توسط آبنمودهای ورودی شد که در نهایت موجب کاهش 89 درصدی حجم رسوب انتقالی نسبت به حالت بدون پره گردید. نتیجه‌گیری: نتایج نشان دادند که افزایش دبی اوج آبنمود در انتقال بار کف موثر بوده و همچنین شیبدار شدن بستر و کاهش اندازه قطر متوسط ذرات موجب افزایش بیشتر انتقال بار بستر می‌شود. بر اساس آزمایش‌های انجام شده بحرانی‌ترین حالت انتخاب شده و اثر پره بر کاهش فرسایش بستر آن مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بررسی‌ها نشان داد که بیشترین کاهش فرسایش به ازای قرارگیری پره‌ها به شکل عمود که تاج پره‌ها هم تراز بستر می‌باشد، بوده است. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| کلید واژه ها: مجاری خشک؛ موج سیلاب؛ فرسایش بستر؛ آبنمود؛ پره | ||
| مراجع | ||
|
1.Alebouyeh, A., Esmaili, K., and Khodashenas, S.R. 2014. Comparison of the Effects of Flow Pattern and Bed Slope on Sediment Transport in Laboratory Conditions. J. Water Soil. 28: 2. 286-295. (In Persian)
2.Bagnold, R.A. 1966. An approach to the sediment transport problem from general physics. US government printing office.
3.Bombar, G., Elci, S., Tayfur, G., Guney, S., and Bor, A. 2011. Experimental and Numerical Investigation of Bed-Load Transport under Unsteady Flows. J. Hydr. Engin. 137: 10. 1276-1282.
4.Carpat, H., and Yong, D.L. 1998. Formation of a jump by the dam-break wave over a granular bed. J. Fluid Mech. 372: 165-187.
5.Dastorani, M.T. 2008. Specific Characteristics of Flood and Sediment in Dryland Catchments and their Importance in Management and Planning Strategies. 4th National Conference on Watershed Management and Engineering, Iran. Watershed Management. Karaj. Faculty of Natural Resources, University of Tehran. (In Persian)
6.Emamgholizadeh, S., Nohani, E.,Farhadi, F., and Azhdary, K. 2017.The experimental investigation of the effect of submerged vanes on the reduction of the local scour around the bridge abutment, Irrigation and Water Engineering, 7: 3. 1-15. (In Persian)
7.Esmaili, K., Shafai Bajestan, M., and Kashefipour, M. 2007. Experimental Investigation of the Effective parameters on Sediment Transport under Flash Flood. Iran-Watershed Management Science and Engineering. 1: 2. 3-10.(In Persian)
8.Esmaili, K., Shafai Bajestan, M., and Kashefipour, M. 2009. A model for predicting the bed load in ephemeral rivers. J. Soil Water. 22: 2. 240-250.(In Persian)
9.Kaboorani, S., and Shanehsazzadeh, A. 2014. Modeling the Saltation and Evaluating the Parameters Affecting the Random Movement of Sediment Particles in Bed Load Transport Under Steady Flow. Modares Civil Engin. J. 14: 1. 95-104. (In Persian)
10.Karimaee Tabarestani, M., and Zarrati, A. 2014. Effect of Hydrograph Peak Time on Local Scour around Bridge Pier. J. Hydr. 9: 3. 15-32. (In Persian)
11.Kuhnle, R.A. 1992. Bed-load transport during rising and falling stages on two small streams. Earth Surf. Processes Landforms. 17: 2. 191-197.
12.Lee, K.T., Liu, Y.L., and Cheng, K.H. 2004. Experimental investigation of bedload transport processes under unsteady flow conditions. Hydrological processes, 18: 13. 2439-2454.
13.Maurin, R., Chauchat, J., and Frey, P. 2016. Dense granular flow rheology in turbulent bedload transport. J. Fluid Mech. 804: 490-512.
14.Spinewine, B., and Zech, Y. 2002.Dam-break waves over movable beds:a “flat bed” test case. In ECContract EVG1-CT-2001-00037 IMPACT Investigation of Extreme Flood Processes and Uncertainty, Proceedings 2nd Project Workshop, Mo-i-Rana, Norway (pp. 12-13). 15.Vanoni, V.A. 2006. Sedimentation Engineering, Manual and Reports on Engineering Practice No. 54. Published by American Society of Civil Engineering.
16.Yang, Z., Li, H., Liang, B., Lee, D., Pan, X., and Xu, Y. 2016. Laboratory Experiment on the Bed Load Sediment Transport over a Rippled Bed. J. Coastal Res. 75: 1. 497-501. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 579 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 382 |
||
سامانه مدیریت نشریات علمی. طراحی و پیاده سازی از سیناوب