بررسی آزمایشگاهی تاثیر آورد رسوب شاخه اصلی بر الگوی رسوب در محل تلاقی رودخانه‌ها

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 سازه های آبی، دانشگاه شهید چمران اهواز، ایران

2 دانشگاه شهید چمران اهواز، ایران

چکیده

محل تلاقی رودخانه‌ها از اجزاء مهم مورفولوژیکی در سیستم‌های رودخانه‌ای می‌باشد. این مکان به عنوان ناحیه‌ای با الگوهای پیچیده از جریان شناخته شده است. به دلیل تغییر در مقدار و جهت سرعت، مقدار دبی جریان و دبی رسوب، پدیده‌هایی چون فرسایش عمیق در بستر، فرسایش سواحل و رسوب گذاری در پائین دست محل تلاقی اتفاق می‌افتد. این امر باعث ایجاد خسارت به ابنیة مجاور و از همه مهم تر تغییر مورفولوژی رودخانه می‌شود. یکی از عوامل مهم و تاثیرگذار در الگوی رسوب در تلاقی رودخانه‌ها، بار زنده یا آورد رسوب می‌باشد که تاکنون کمتر مورد بررسی قرار گرفته است. در این تحقیق، ابتدا با آنالیز ابعادی پارامترهای بی‌بعد موثر استخراج شده‌ و سپس با ساخت و طراحی مدل فیزیکی و دستگاه تزریق رسوب، تاثیر آورد رسوب در شاخه اصلی بر الگوی رسوب در محل تلاقی رودخانه‌ها مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور، با برقرای شرایط خاص هیدرولیکی به­منظور ایجاد بار زنده، تاثیر عواملی چون نسبت دبی شاخه فرعی به دبی کل جریان (Qr)، عدد فرود ذره پایین دست تلاقی (Fg) و نسبت آورد رسوب شاخه اصلی به دبی جریان شاخه اصلی (Qb/Q1) بر حداکثر عمق آبشستگی (Ds) در یک تلاقی 60 درجه مورد بررسی قرار گرفت. در مجموع، تعداد 54 آزمایش انجام شد. نتایج آزمایش‌های انجام شده نشان داد که با افزایش آورد رسوب بالادست، حداکثر عمق آبشستگی از صفر تا 35 درصد کاهش می‌یابد و توپوگرافی بستر نیز کاملا دچار تغییر می­شود. در نهایت نیز رابطه‌ای برای پیش بینی حداکثر عمق آبشستگی در شرایط بار زنده ارائه و آنالیز حساسیت آن نیز انجام شد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effect of sediment load from main canal on maximum scour depth at river confluence

نویسندگان [English]

  • Behnam balouchi 1
  • Mahmood Shafai Bajestan 2
چکیده [English]

River confluence is an important element of river system. At this place, because of complex three dimensional flow structure, scour and sedimentation is occur which can damage the surrounding area, change river morphology and can be harmful to navigation. Many variables can effect the sedimentation pattern at river confluence such as bed load coming from the main channel which has not been studied in the past. Therefore it is the main goal of this study to experimentally investigated the effect of bed load. To do so first a general non dimensional relation was developed, then a sediment feeder was designed and calibrated. Afterwards, series of experimental tests were conducted in various hydraulic conditions and sediment discharge. The results indicate that increasing the amount of bed load sediment, reducing the maximum scour depth from up to 35 percent. Also it was observed that bed scour and sedimentation patterns can change when the bed load is presented. Finally, an equation was developed to predict the scour depth in terms of sediment load. The accuracy of the new is within 95 percent. The sensitivity analysis of this equation shows that it is more sensitive to Densimetric Froude. The new relation was compare with Ghobadian and Shafai Bejestan (2007).

کلیدواژه‌ها [English]

  • River confluence is an important element of river system. At this place
  • because of complex three dimensional flow structure
  • scour and sedimentation is occur which can damage the surrounding area
  • change river morphology and can be harmful to navigation. Many variables can effect the sedimentation pattern at river confluence such as bed load coming from the main channel which has not been studied in the past. Therefore it is the main goal of t
  • then a sediment feeder was designed and calibrated. Afterwards
  • series of experimental tests were conducted in various hydraulic conditions and sediment discharge. The results indicate that increasing the amount of bed load sediment
  • reducing the maximum scour depth from up to 35 percent. Also it was observed that bed scour and sedimentation patterns can change when the bed load is presented. Finally
  • an equation was developed to predict the scour depth in terms of sediment load. The accuracy of the new is within 95 percent. The sensitivity analysis of this equation shows that it is more sensitive to Densimetric Froude. The new relation was compar