بررسی اثرات تخلخل، دانه بندی و سطح ویژه مصالح بر ضرایب فورش هایمر برای جریان در سدهای تأخیرانداز توری سنگی

ویژگی های قابل توجه سازه های توری سنگی از قبیل سهولت اجرا، انعطاف پذیری در تغییر شکلها، دوام و همچنین هزینه های بسیار کم ساخت و بهره برداری از آنها در مقایسه با انواع دیگر سازه باعث گردیده است که موارد کاربرد این قبیل سازه ها زیاد شوند و مورد توجه مهندسین قرار بگیرند با توجه به اینکه در چند دهه اخیر، سدهای تأخیر انداز توری سنگی برای کنترل سیل و تثبیت پروفیل طولی آبراهه های با شیب تند بیش از گذشته مورد توجه قرار گرفته اند لذا شناخت دانش فنی آنها در کشورمان ضروری بنظر می رسد.جریان های عبوری از سازه های توری سنگی را عموما آشفته و ماندگار قرض می کنند. در شرایط جریان آشفته رابطه دارسی (رابطه خطی بین افت انرژی و سرعت جریان در محیط متخلخل) برای محاسبات دقیق دارای اعتبار نخواهد بود و معادله دو جمله ای فورش هایمر را برای محاسبه گرادیان هیدرولیکی در هر نقطه مفروضی از سازه های توری سنگی بکار می گیرند. تحقیق حاضر از دیدگاه هیدرولیکی به نقطه نظرهای مرتبط با عوامل موثر بر پارامترهای معادله دو جمله ای فورش هایمر i-av+bv2 در محیطهای متخلخل پرداخته است و ارایه روابطی پارامتر یک برای برآورد این ضرایب در توری سنگها با جریان سطح آزادرا هدف قرار داده است. در این راستا تأثیر پارامترهای فیزیکی محیط متخلخل بر ضرایب معادله غیر خطی حاکم بر جریان عبوری از درون سازه ای توری سنگی، ایجاب کرده است تا از مدل های فیزیکی برای دستیابی به آگاهی مورد نظر استفاده شود به همین منظور مدلهای فیزیکی مختلفی با ثابت در نظر گرفتن ویژگی هایی چون زبری مصالح، جنس مصالح، شکل ظاهری مصالح برای بررسی کردن اثر پارامترهایی چون اندازه دانه و سطح ویژه سنگدانه ها بر ضرایب a و b دو جمله ای فورش هایمر، ساخته شده است. برای ساخت مدلهای یاد شده از یک کانال به عرض 52 و عمق 75 سانتی متر و طول برابر 6 متر و کره های شیشه ای تک اندازه در اندازه های 25،15 و 35 میلیمتر و همچنین مصالح طبیعی شن تک اندازه بین دو الک و استفاده شده است. بر اساس آنچه گذشت، به عنوان پروژه کارشناسی ارشد، پژوهشی در مورد سدهای تأخیری توری سنگی انجام شد که مهمترین نتیجه حاصل از آن بصورت زیر خلاصه شده است. - از مقایسه عملکرد مصالح کروی مختلف با یکدیگر در یک چیدمان ثابت، با افزایش اندازه دانه ها، ضرایب a و b دو جمله ای فورش هایمر کاهش می یابند. - مقادیر ضرایب a,b با سطح ویژه دانه های کروی تک اندازه رابطه مستقیم دارد، به این معنی که با افزایش سطح ویژه و به عبارتی کاهش اندازه دانه ها، این ضرایب نیز افزایش می یابند. - در محدوده اعتبار مشاهدات انجام شده با داشتن سطح ویژه مصالح a و تخلخل محیط n می توان از روابط تحلیلی که از یافته های آزمایشگاهی بصورت چند متغیره ارایه گردیده اند ضرایب a و b فورش هایمر را در سازه های توری سنگی، پیش بینی کرد.