بررسی اثرات شرائط تقرب (هندسه نمای سراب، سرعت تقرب و عمق جریان به ارتفاع سد) بر ضرائب فورش‏هایمر برای جریان در سدهای تأخیرانداز توری سنگی

از جمله ویژگی‏های مهندسی که سبب توجه به سازه‏های توری‏سنگی شده و کاربری آنها را بشدت افزایش داده است می‏توان به انعطاف‏پذیری، هزینه‏های کم ساخت و اجرا، نفوذپذیری، دوام و ایمنی کافی و تاب مکانیکی بالا اشاره کرد. یک بند توری‏سنگی با هر هدفی که ساخته شود، سرانجام بعد از مدت زمانی مخزن آن انباشته از رسوب می‏گردد. مخزن رسوب‏گذاری شده، شرایط هیدرولیکی جدیدی نسبت به قبل از رسوب‏گذاری فراهم می‏کند. در این پژوهش مدلسازی آزمایشگاهی جریان گذر کرده از درون بند توری‏سنگی با درنظرگرفتن تأثیر رسوبگذاری در مخزن مورد نظر بوده است. جریان‏های عبوری از سازه‏های توری‏سنگی هیدرولیکی عموماً آشفته و ماندگار است و معادله دوجمله‏ای فورش‏هایمر برای محاسبه گردایان هیدرولیکی در هر نقطه‏ای مفروض از آن بکار می‏رود. پژوهش حاضر ارایه روابطی پارامتریک برای برآورد ضرایب فورش‏هایمر در توری‏سنگها با جریان سطح آزاد با تکیه بر دو ویژگی تخلخل و شیب سراب سد را هدف قرار داده است. مدلسازی فیزیکی در آزمایشگاه با بکارگیری توری‏سنگهایی با شیب سراب و تخلخل متفاوت انجام شده است. جهت ساخت مدل‏ها از مصالح طبیعی و مصنوعی استفاده شده است که مصالح طبیعی شن تک اندازه بین دو الک و و مصالح مصنوعی شامل گلوله‏های شیشه‏ای (تیله) تک‏اندازه با قطرهای 35 میلیمتر و با چیدمان‏های مکعبی و لوزوی می‏باشد. به ازای مقادیر مختلف سرعت جریان, مقادیر گرادیان هیدرولیکی برای مصالح آزمایش شده بدست آمده، سپس با برازش رابطه فورش‏هایمر بر داده‏های بدست آمده آزمایشگاهی, ضرایب ثابت این رابطه محاسبه شده است. با تلاش‏های متعددی که با بینش مهندسی از یک سو وتحلیل‏های نرم‏افزار از سوی دیگر انجام شد، مدل ارایه شده توسط کوزینی – کارمن توسعه داده شد و در نهایت روابط جدیدی برای توصیف جریان غیردارسی در محیط متخلخل بند توری‏سنگی بر اساس پارامتر‏های مذکور ارایه شد.