
تعداد نشریات | 13 |
تعداد شمارهها | 623 |
تعداد مقالات | 6,502 |
تعداد مشاهده مقاله | 8,638,598 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 8,232,445 |
بررسی آزمایشگاهی حداکثر عمق و طول گودالهای ایجاد شده ناشی از برداشت مصالح رودخانهای تحت شرایط جریان زیربحرانی | ||
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک | ||
مقاله 6، دوره 26، شماره 1، فروردین و اردیبهشت 1398، صفحه 111-130 اصل مقاله (1 M) | ||
نوع مقاله: مقاله کامل علمی پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22069/jwsc.2019.14817.2986 | ||
نویسندگان | ||
رسول دانشفراز* 1؛ جعفر چابک پور1؛ مهدی دسینه2 | ||
1گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه مراغه، مراغه، ایران. | ||
2گروه مهندسی عمران- دانشگاه مراغه | ||
چکیده | ||
چکیده: سابقه و هدف: برداشت شن و ماسه از بستر و کنارههای رودخانه سبب تغییر در شرایط هیدرولیکی، هیدرولوژیکی، افزایش فرسایش بستر و کنارههای رودخانه و همچنین تخریب سازههای موجود در مسیر رودخانه میگردد. هدف از تحقیق حاضر بررسی حداکثر عمق و طول انتقال گودالهای ایجاد شده تحت اثر برداشت مصالح رودخانهای است. مواد و روشها: برای این تحقیق از کانال مستطیلی شکل به طول 5 متر، عرض 3/0 متر و ارتفاع 45/0 متر با شیب ثابت استفاده شد. گودالهایی نیز با اندازههای مختلف و تحت سرعتهای نسبی جریان 83/0، 89/0، 94/0 و 1 برای حالت با و بدون اعمال دریچه در دانه بندیهای 15/0 و 6/0 میلیمتر ایجاد گردید. در این تحقیق زمان آزمایش برای حالت بدون اعمال دریچه 1 ساعت و برای حالت با اعمال دریچه 5/1 ساعت میباشد که زمان تعادل برای هر دو حالت 15 دقیقه آخر آزمایش ذکر گردید. برای برداشت داده از نیمرخ سه بعدی بستر در هر دو حالت، بعد از قطع جریان آب و ثبت عمق آب در نقاط مختلف، از اسکنر سه بعدی لیزری استفاده شد. همچنین از مقطع کناری بستر متحرک نیز اقدام به عکسبرداری از نحوه گسترش گودالهای ایجاد شده گردید. سپس با استفاده از نرم افزارهای MATLAB ، Tec-Plot 360، Grapher و Excelاقدام به مرتب سازی و آرایش مجدد دادهها و رسم نمودارهای برداشت شده گردید. در طول آزمایشهای انجام شده تشکیل فرمهای بستر نیز در بالا و پاییندست گودالهای ایجاد شده مشاهده و نحوه تغییرات آنها با زمان ثبت شد. یافتهها: نتایج آزمایشها نشان داد که با کاهش عدد فرود و کاهش عمق گودالها و همچنین با ایجاد جریان ثانویه در داخل گودالها، نسبت بیبعد ارتفاع گودال به عمق جریان ( ) کاهش، طول وعرض گودال به عمق جریان ( و ) افزایش مییابد. در ضمن مشخص گردید که با افزایش تنش برشی و عدد فرود، نسبت سرعت برشی بحرانی به سرعت جریان ( ) افزایش خواهد یافت. همچنین نیمرخ طولی و نمایی سه بعدی از انتقال گودالها برای تمامی شرایط هیدرولیکی و رسوبی مختلف مشاهده و ترسیم شد. در انتها معادلات تجربی برای حداکثر طول و عمق آبشستگی برای گودال مستطیلی شکل به همراه آنالیز حساسیت ارائه گردید. در حالت کلی نشان داده شد که زاویه ایستایی مصالح داخل آب ( ) بیشترین تأثیر را در افزایش و ارتفاع گودال به عمق جریان ( ) بیشترین تأثیر را در کاهش طول و عمق آبشستگی گودال دارد. نتیجهگیری: نتایج آزمایشها بصورت ارائه روابط بیبعد برای حداکثر عمق و طول آبشستگی گودالها برای هر دو حالت با و بدون اعمال دریچه در هر دو دانه بندی 15/0 و 6/0 میلیمتر تحت شرایط جریان زیربحرانی و نشان دادن بیشترین و کمترین اثر پارامترها و بکارگیری آنالیز حساسیت برای روابط حاصل شده، میباشد. همچنین مشاهده شد که کمترین درصد خطا برای حداکثر عمق آبشستگی مربوط به دانه بندی 15/0 میلیمتری در حالت بدون اعمال دریچه با درصد خطای نسبی 98/2% و خطای RMSE(بدون واحد)، 23/0 میباشد. کمترین درصد خطا برای حداکثر طول آبشستگی نیز مربوط به دانه بندی 6/0 میلیمتری برای حالت با اعمال دریچه با درصد خطای نسبی 75/4 % و خطایRMSE (بدون واحد)، 5/0 میباشد. | ||
کلیدواژهها | ||
انتقال گودال؛ حداکثر طول گودال؛ حداکثر عمق گودال؛ رودخانه؛ زاویه ایستائی ذرات رسوبی | ||
مراجع | ||
1.Amini, A. 2001. Field and Experimental investigation of the displacement of thematerial pit. Master's Thesis. TarbiatModares University of Tehran, Tehran,Iran. (In Persian) 2.Ashraf, M.A., Maah, M.J., Yusoff, I.,Wajid, A., and Mahmood, K. 2011. Sandmining effects, causes and concerns: Acase study from Bestari Jaya, Selangor,Peninsular Malaysia. Scientific Research and Essays, 6: 6. 1216-1231. 3.Cantelli, A., and Muto, T. 2014. Multipleknick points in an alluvial river generatedby a single instantaneous drop in baselevel: experimental investigation. EarthSurface Dynamics, 2: 1. 271. 4.Chen, D. 2011. Modeling channelresponse to in stream gravel mining,Sediment Transport-Flow and MorphologicalProcesses, 250p. 5.Farhadzadeh, A. 2000. Investigate thedisplacement of the pit caused bythe removal of sand in a bed of acanal. Master's Thesis. Tarbiat ModaresUniversity of Tehran, Tehran, Iran.(In Persian) 6.Grimaud, J.L., Paola, C., and Voller, V.2016. Experimental migration of knickpoints: influence of style of base-levelfall and bed lithology. Earth SurfaceDynamics, 4: 1. 11. 7.Guide to local scour calculation methods.2011. 549 review National Planning andBudget Organization. (In Persian) 8.Jabbari, E., and Farzi, H. 2010. Sand andgravel production and these results in thechanging patterns of Razavr Riversediment load. Geographic Research,93: 1. 145-160. (In Persian) 9.Lee, H.Y., Fu, D.T., and Song, M.H.1993. Migration of Rectangular miningpit composed of uniform sediment. J.Hydr. Engin. 119: 1. 64-80. 10.Lee, H.Y., and Chen, S.C. 1996.Migration of rectangular mining pitcomposed of non-uniform sediments. J.Chine. Inst. Engin. 19: 2. 255-264. 11.Liangwen, J., Zhangren, L., Qingshu, Y.,Shuying, O., and Yaping, L. 2007.Impacts of the large amount of sandmining on riverbed morphology andtidal dynamics in lower reaches and delta of the Dongjiang River. J.Geograph. Sci. 17: 2. 197-211. 12.Neyshabouri, S.A.A.S., Farhadzadeh,A., and Amini, A. 2002. Experimentaland field study on mining-pit migration.Inter. J. Sed. Res. 17: 4. 323-331. 13.Rinaldi, M., Wyzga, B., and Surian, N.2005. Sediment mining in alluvialchannels: Physical effects andmanagement perspectives. River Researchand Applications, 21: 7. 805-828. 14.Rezaie, M., Daneshfaraz, R., andDasineh, M. 2018. ExperimentalInvestigation of the Effect of Clay andPolyacrylamide Cationic Addition onScouring Reduction of Pier Bridges andpits created by bed material removal.Hydraulic Press, 13: 3. 59-70. (In Persian) 15.Sracek, O., Bohdan, K., Martin, M.,Vladimír, M., František, V., Zbyněk, V.,and Imasiku, N. 2012. Mining-relatedcontamination of surface water andsediments of the Kafue River drainage system in the Copperbelt district,Zambia: An example of a highneutralization capacity system. J. Geochem. Exp. 112: 2.174-188. 16.Shabahi Bajestan, M. 2005. Hydraulicsediment. Shahid Chamran University ofAhvaz Publications. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 591 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 280 |