مدل سازی آزمایشگاهی رسوب کف در رودخانه های مناطق خشک و نیمه خشک

رودخانه ها را می توان به سه گروه تقسیم بندی کرد. رودخانه های دائمی، تواتری و فصلی. رودخانه های فصلی، رودخانه هایی هستند که در فصول خاصی از سال جریان داشته و اغلب به دلیل ذوب برف و یا بارش ناگهانی باران در حوضه رخ می دهد. جریان در این رودخانه ها به صورت سیلاب ناگهانی عمل کرده بطوریکه آبنمود آن دارای نقطه اوج تیز و زمان پایه نسبتا کوتاهی بوده و می تواند باعث ایجاد فرسایش و انتقال رسوب در حوضه شود که این دو عامل مشکلات، محدودیت ها و خسارات زیادی را به وجود می آورد. هدف از این تحقیق، بررسی تغییرات زمـانی میزان رسوبات انتقال یافته (بارکف) تحت تاثیر سیلاب های سریـع (جریان غیرماندگار) به روش مدل سازی آزمایشگاهی می باشد. کانال آزمایشگاهی مورد استفاده در این تحقیق دارای طول 10 متر و عرض و ارتفاع به ترتیب 30 و 50 سانتی متر می باشد. جریان ورودی با استفاده از یک دستگاه الکتریکی که به پمپ کانال متصل می باشد، به صورت جریـان غیرماندگار تبدیل شده و سپس وارد کانال می گـردد. از ویژگی های این جریان می توان به افزایش و کاهش تدریجی آن در حین عبور از کانال آزمایشگاهی اشاره کرد. همچنین در این تحقیق، روشی نوین در نمونه برداری و اندازه گیری رسوب بارکف در آزمایشگاه که توسط جریان منتقل می شود، ارائه شده است. دو دانه بندی از رسوبات به عنوان رسوبات باربستر مورد استفاده قرار گرفته شد که دارای قطر متوسط 4/1 و 5/2 میلی متر می باشند. تحقیق حاضر شامل مجموعه ای از آبنمود های جریان به اشکال مختلف (مثلثی متقارن، مثلثی نامتقارن و ذوزنقه ای) و دارای زمان پایه و دبی اوج متفاوت بوده که از روی بستر رسوبی عبور داده شدند و بارکف منتقل شده تحت تاثیر آن ها به کمک نمونه بردار ساخته شده، برداشت گردید. همچنین تاثیر عواملی مانند شیب کف کانال و وجود و یا عدم وجود جریان پایه بر میزان بارکف منتقل شده توسط آبنمود ورودی مورد بررسی و آزمایش قرار گرفت. همچنین در بخش دیگر این تحقیق به بررسی تاثیر زبری های ثابت بستر بر مشخصه های آبنمود عبوری از کانال پرداخته شد. در این سری از آزمایشات، بستر ثابت از سه زبری مختلف شامل یک زبری از جنس شیشه و دو زبری با دانه بندی مختلف ایجاد گردید. نتایج حاصل از آزمایشات بستر متحرک نشان داد که شیب کف کانال تاثیر بسیار زیادی در فرسایش بستر رسوبی دارد به طوری که با دو برابر شدن شیب کف کانال، مقدار کـل رسوب منتقل شده به پایین دست 5/1 برابر و با چهار برابر شـدن شیب کف، مقدار آن 5 برابر می شود. همچنین نتایج حاصل، اختلاف زمانی بین رخداد مقدار اوج آبنمود ورودی و مقدار اوج سدیگراف رسوب را نشان می دهد که این مقدار در بازه 5 تا 11 درصد زمان پایه آبنمود می-باشد.