بررسی تأثیر شکل بستر ریپل بر روی برخی از خصوصیات هیدرولیکی جریان

اثر متقابل بین جریان آب و بستر فرسایش پذیر که همواره با پدیده انتقال رسوب همراه است باعث ایجاد انواع شکل-های بستر می شود .شکل های بستر باعث ایجاد مقاومت اضافه (مقاومت شکل بستر) در برابر جریان آب می شوند. تخمین مقاومت در برابر جریان در برنامه یزی، طراحی و بهره برداری پروژه های منابع آب شامل انتقال آب و بطور خاص سیستم های رودخانه ای نقش مهمی ایفا می کند. در این پژوهش، بررسی آزمایشگاهی اثر دو نوع شکل بستر ریپل (یکی شکل موازی و دیگری پولکی) بر خصوصیات هیدرولیکی جریان در فلومی با مقطع مستطیلی در آزمایشگاه هیدرولیک دانشگاه شهرکرد انجام گرفت. فلوم دارای عرض و ارتفاع 4/0 متر و طول 12 متر بود. در مجموع 48 آزمایش در 4 شیب 0005/0، 001/0، 002/0 و 003/0 و در4 دبی 10، 20 ، 30 و 40 لیتر در ثانیه انجام شد. جهت اندازه گیری سرعت جریان و تنش برشی از دستگاه سرعت سنج سه بعدی advاستفاده شد. نتایج نشان داد در تمام شیب ها و در ریپل های موازی، میزان تنش برشی بستر در روی تاج ریپل های موازی دارای حداقل مقدار و در روی نقطه میانی وجه بالادست، ماکزیمم مقدار خود را دارد بطوریکه با حرکت از تاج ریپل به سمت وجه بالادست آن روند افزایشی دارد. همچنین نتایج نشان داد شکل بستر ریپل تأثیر قابل توجهی بر روی تنش برشی بستر دارد، بطوریکه در ریپل های موازی و پولکی به ترتیب 26 و 23 درصد از میزان کل تنش برشی بستر ناشی از وجود شکل بستر است. همچنین نتایج نشان داد میزان تنش برشی بستر بر روی ریپل های موازی 27 درصد بیشتر از مقادیر تنش برشی بستر بر روی ریپل های پولکی است. نتایج مقایسه ضریب زبری مانینگ نیز نشان داد زبری فرم بستر ریپل در حالت موازی قریب 47% و در حالت پولکی43 % از زبری کل را تشکیل می دهد و ضریب زبری مانینگ در شکل موازی نسبت به پولکی 3/12 درصد بیشتر است. در نهایت ارزیابی روش های توسعه منحنی دبی- اشل براساس یافته های این تحقیق نشان داد روش شن نسبت به سایر روش های ارزیابی منحنی دبی- اشل کمترین میزان خطا را دارد. دقت این روش در حالت فرم بستر موازی، نسبت به حالت پولکی بیشتر بود.