مطالعۀ تجربی جریان در کانال مرکب مورب با سیلاب‌‌دشت‌‌های مایل

نوع: Type: پایان نامه

مقطع: Segment: کارشناسی ارشد

عنوان: Title: مطالعۀ تجربی جریان در کانال مرکب مورب با سیلاب‌‌دشت‌‌های مایل

ارائه دهنده: Provider: مصطفی دولتی‌‌ مهتاج

اساتید راهنما: Supervisors: دکتر بهرام رضائی

اساتید مشاور: Advisory Professors:

اساتید ممتحن یا داور: Examining professors or referees: دکتر جلال صادقیان - دکتر مجید فضلی

زمان و تاریخ ارائه: Time and date of presentation: دوشنبه 25 اسفند 1399 – ساعت 10:30

مکان ارائه: Place of presentation: دپارتمان مهندسی عمران

چکیده: Abstract: در هنگام وقوع سیلاب در رودخانه‌ها، چنانچه مقطع اصلی رودخانه قادر به انتقال سیلاب ایجاد شده نباشد، جریان کانال اصلی را ترک کرده و وارد سیلاب‌دشت‌ها می‌شود. با توجه به تأثیر شرایط توپوگرافی محلی، رودخانه­هایی با مقطع مرکب مستقیم در طبیعت به‌ندرت یافت می‌شوند و اغلب رودخانه‌ها دارای مقطع عرضی غیرمنشوری هستند. در کانال‌های مرکب غیرمنشوری، به دلیل تأثیر تغییر مقطع عرضی در طول کانال، ساختار جریان پیچیده‌تر از کانال‌های مرکب منشوری است. به همین دلیل بررسی ویژگی­های جریان در چنین کانال‌های امری مهم بوده و می‌تواند به مهندسان در درک بهتر رفتار جریان در رودخانه‌ها، به‌ویژه در مواقع سیلابی کمک کند. در پژوهش حاضر، رفتار جریان در کانال‌های مرکب مورب با سیلاب‌دشت‌های مایل به‌صورت تجربی مورد بررسی قرار گرفته است. در این کانال‌ها یکی از سیلاب‌دشت‌ها به‌صورت واگرا و دیگری به‌صورت همگرا است. آزمایش‌ها در سه عمق نسبی 2/0، 3/0 و 4/0 و برای دو زاویه اریب 81/3 و 31/11 درجه انجام شده است. اندازه‌گیری‌ها در طول ناحیه اریب در 5 مقطع با فواصل طولی 5/1 متری برای کانال مرکب با زاویه اریب 81/3 درجه و در 3 مقطع با فواصل طولی 1 متری برای کانال مرکب با زاویه اریب 31/11 درجه انجام شده است. هدف از این اندازه‌گیری‌ها بررسی اثر زاویه اریب سیلاب‌دشت‌ها و همچنین شیب جانبی (عرضی) آن‌ها بر ویژگی‌های جریان در کانال‌های مرکب مورب است. با استفاده از داده‌های آزمایشگاهی، توزیع عرضی سرعت جریان، تنش برشی مرزی، توزیع دبی جریان، جریان‌های ثانویه، نیمرخ سطح آب و مقاومت جریان بررسی شده‌اند. با توجه به نتایج، توزیع عرضی سرعت جریان و تنش برشی مرزی در کانال‌های مرکب مورب با سیلاب‌دشت‌های مایل به‌صورت نامتقارن و غیریکنواخت است. همچنین همواره سرعت جریان و تنش برشی مرزی در سیلاب‌دشت واگرا بیشتر از مقدار آن‌ها در سیلاب‌دشت همگرا است. با افزایش زاویه اریب سیلاب‌دشت‌ها، سرعت جریان و تنش برشی مرزی در کل مقطع عرضی کانال، به‌ویژه در سیلاب‌دشت‌ها افزایش یافته‌ است. همچنین با افزایش زاویه اریب سیلاب‌دشت‌ها، بزرگای جریان‌های ثانویه افزایش یافته و یکنواختی نیمرخ سطح آب کاهش یافته است. به دلیل شیب جانبی (عرضی) سیلاب‌دشت‌ها، سرعت و تنش برشی مرزی در سیلاب‌دشت واگرا افزایش یافته درحالی که مقادیر آن‌ها در سیلاب‌دشت همگرا کاهش یافته است. این موضوع باعث افزایش غیریکنواختی توزیع عرضی سرعت و تنش برشی مرزی درکانال‌های مرکب مورب با سیلاب‌دشت‌های مایل در مقایسه با کانال‌های مرکب مورب با سیلاب‌دشت‌های افقی شده است. همچنین در کانال‌های مرکب مورب با سیلاب‌دشت‌های مایل، توزیع طولی دبی جریان در امتداد قسمت اریب کانال آزمایشگاهی در هر زیربخش (شامل سیلاب‌دشت همگرا، کانال اصلی و سیلاب‌دشت واگرا) به‌صورت غیرخطی است.

فایل: ّFile: تنزيل فایل