آمار
| تعداد نشریات | 13 |
| تعداد شماره‌ها | 626 |
| تعداد مقالات | 6,517 |
| تعداد مشاهده مقاله | 8,746,955 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 8,317,538 |
بررسی اثر بستر نفوذپذیر متخلخل در حوضچه آرامش بر مشخصات پرش هیدرولیکی | ||
| مجله پژوهش‌های حفاظت آب و خاک | ||
| مقاله 16، دوره 25، شماره 5، آذر و دی 1397، صفحه 281-292 اصل مقاله (702.25 K) | ||
| نوع مقاله: مقاله کامل علمی پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22069/jwsc.2018.14679.2967 | ||
| نویسندگان | ||
| نیما اکبری* 1؛ کاظم اسماعیلی2؛ سعید رضا خداشناس3 | ||
| 1دانشجوی دکتری دانشگاه فرودوسی مشهد | ||
| 2دانشیار دانشگاه فردوسی مشهد | ||
| 3گروه مهندسی آب-دانشگاه فردوسی مشهد | ||
| چکیده | ||
| سابقه و هدف: یکی از کاربردهای مهم پرش هیدرولیکی کنترل فرسایش پایین دست کانال از سیستم های انتقال آب با سرعت بالا مانند تنداب ها و سرریزها بوسیله مستهلک کردن مقدار زیادی از انرژی جنبشی پرش هیدرولیکی در حوضچه آرامش می باشد. حوضچه های آرامش معمولا از بتن صاف و نفوذ ناپذیر ساخته می شوند که این امر مشکلاتی از نظر زیست محیطی و همچنین هزینه و صعوبت اجرا به دنبال دارد. استفاده از حوضچه های آرامش در کانال های طبیعی پوشش داده شده با ریپ رپ و کانال های سنگی رو به گسترش است. این حوضچه ها ذاتا زبرتر و نسبت به حوضچه های آرامش سنتی نفوذپذیر می باشند. در حال حاضر تاثیر نفوذپذیری کانال بر روی مشخصات پرش هیدرولیکی مانند اعماق مزدوج و طول پرش نامشخص است. در این تحقیق مشخصات پرش هیدرولیکی در حوضچه آرامش با بستر نفوذپذیر متخلخل به عنوان جایگزینی برای حوضچه های بتنی در اینگونه موارد مورد بررسی قرار گرفته است. مواد و روش‌ها: برای انجام آزمایش‌ها یک کانال آزمایشگاهی به طول 6 متر و عرض 80 سانتی‌متر با جداره شیشه‌ای مجهز به مخزن تأمین هد به ارتفاع 3 متر در ابتدای کانال در آزمایشگاه هیدرولیک دانشگاه فردوسی مشهد طراحی و ساخته شد. دبی موردنیاز آزمایش‌ها توسط سیستم آب‌رسانی آزمایشگاه مجهز به پمپ سانتریفیوژ با توان آبدهی 100 لیتر بر ثانیه تأمین گردید. از دو دریچه کشویی در ابتدا و انتهای کانال به‌منظور ایجاد جریان فوق بحرانی، تنظیم عمق پایاب و تثبیت موقعیت پرش استفاده شد. از سه نوع شن خوب دانه‌بندی شده با میانگین قطر دانه‌بندی مختلف در محدوده 8/9 تا 38 میلی‌متر با طول‌ها و ضخامت‌های متفاوت برای ایجاد بستر نفوذپذیر استفاده گردید. آزمایش‌ها برای پنج عدد فرود متفاوت در محدوده 3/5 تا 4/7 انجام شد. عمق اولیه، ثانویه و طول پرش برای هر آزمایش اندازه‌گیری شده و با نتایج حاصل از بستر صاف نفوذناپذیر مقایسه گردید. یافته‌ها: درمجموع اهداف مختلف موردنظر این تحقیق که در درجه اول شامل ارزیابی اثر بالقوه نفوذپذیری کف حوضچه آرامش بر روی مشخصات پرش هیدرولیکی مانند نسبت اعماق مزدوج و طول پرش بود، به دست آمد. نتایج آزمایش‌ها نشان داد که پارامترهایی مانند میانگین قطر دانه‌بندی بستر حوضچه، طول و ضخامت بستر و عدد فرود جریان بر ابعاد پرش هیدرولیکی و میزان افت انرژی حاصل از آن مؤثرند. نتیجه‌گیری: نفوذپذیری بستر سبب کاهش ابعاد پرش هیدرولیکی شده بطوریکه نسبت اعماق مزدوج در مقایسه با بستر صاف به‌طور میانگین 19 درصد و نیز طول پرش حدوداً 31 درصد کاهش می‌یابد. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| حوضچه آرامش؛ بستر نفوذپذیر؛ تخلخل؛ پرش هیدرولیکی | ||
| مراجع | ||
|
1.Badizadegan, R., Esmaeili, K., Maghrebi, M.F., and Saneie, M. 2011. Hydraulic jump properties in irrigation canals with corrugated bed. J. Water Soil. 25: 3. 676-687. (In Persian)
2.Hager, W.H. 1992. Energy dissipaters and hydraulic jump. Kluwer Academic, Dordrecht, the Netherlands.
3.Hosseini, S.M., and Abrishami, J. 1999. Open channel hydraulics. Second Edition. Astan Quds Razavi publications, Mahhad, Iran.
4.Hughes, W.C., and Flack, J.E. 1984. Hydraulic jump properties over a rough bed. J. Hydr. Engin. 110: 12. 1755-1771.
5.McCorquodale, J.A. 1986. Chapter 8: Hydraulic jumps and internal flows. Encyclopedia of fluid mechanics, N.P. Cheremisinoff, ed., Vol. 2, Gulf Publishing, Houston, Pp: 120-173.
6.Pagliara, S., Palermo, M., and Das, R. 2015. Eco-friendly countermeasures for enlarged basins erosion. J. River Res. Appl. 32: 3. 441-451.
7.Peterka, A.J. 1958. Hydraulic design of stilling basins and energy dissipaters. Engineering Monograph No. 25, U.S. Bureau of Reclamation, Denver.
8.Rajaratnam, N. 1967. Hydraulic jumps. Advances in Hydroscience, 4: 197-280.
9.Rajaratnam, N. 1968. Hydraulic jumps on rough beds. Transportation Engineers Institute, Canada, 11: A-2. 1-8.
10.Salehian, S., Shafai-Bajestan, M., Mousavi-Jahromi, H., Kashkooli, H., and Kashefipour, S.M. 2011. Hydraulic jump characteristics due to natural beds. World Appl. Sci. J. 13: 5. 1005-1011.
11.Shafai-Bajestan, M., and Neisi, K. 2009. A new roughened bed hydraulic jump stilling basin. Asi. J. Appl. Sci. 2: 5. 436-445. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 666 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 368 |
||
سامانه مدیریت نشریات علمی. طراحی و پیاده سازی از سیناوب