نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• بهمن آقازاده قره باغ ¹
• جلال بازرگان ²
• میرعلی محمدی ³

¹ دانش آموخته دکتری، گروه مهندسی آب و سازه‌های هیدرولیکی، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران

² دانشیار، گروه مهندسی آب و سازه‌های هیدرولیکی، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران

³ دانشیار، گروه مهندسی عمران- آب و سازه‌های هیدرولیکی، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

چکیده

حجم رسوبات انتقالی در حین وقوع سیلاب، یکی از مسائل مهم در حوزه مهندسی رودخانه است. این حجم از رسوبات هرساله خسارت­های بی‌شماری بر سازه‌های هیدرولیکی احداث شده در مسیر رودخانه‌ها به وجود آورده است. هدف پژوهش حاضر بررسی تأثیر پارامتر غیرماندگاری هیدروگراف سیلاب بر میزان انتقال رسوبات بستر است. بدین منظور، با طراحی یک برد واسط بین کامپیوتر و مبدل پمپ، جریان غیرماندگار تولیدی درون کانال شیب‌پذیر به طول m 15 ایجاد شد. 20 حالت هیدروگراف با پارامتر غیرماندگاری متفاوت مورد آزمایش قرار گرفت و آهنگ آبشستگی در طی زمان هیدروگراف به دست آمد. نتایج بیانگر آن است که بیشینه آهنگ آبشستگی همواره نزدیک به اوج هیدروگراف سیلاب رخ می‌دهد و تأخیر زمانی بین آن‌ها به‌صورت مثبت می‌باشد. برای هیدروگراف‌ با نقطه اوج یکسان و زمان پایه متفاوت، بیشینه آهنگ آبشستگی بار بستر در حالت پارامتر غیرماندگاری بیشتر اتفاق افتاده است. بیشینه آهنگ آبشستگی بستر با پارامتر غیرماندگاری رابطه مستقیم دارد و در در حالت کلی می‌توان گفت کاهش 88 درصدی پارامتر غیرماندگاری جریان منجر به کاهش 76 درصدی مقدار بیشینه آهنگ باربستر می‌گردد. همچنین، آهنگ آبشستگی در شاخه صعودی هیدروگراف بیشتر از شاخه نزولی بوده که با کاهش پارامتر غیرماندگاری، فاصله بین دو شاخه در نمودار هیسترزیس رسوب کاهش یافته است.  

کلیدواژه‌ها

• آهنگ آبشستگی
• انتقال رسوب
• جریان غیرماندگار
• سیلاب
• هیدروگراف واقعی

موضوعات

• هیدرولیک و مهندسی رودخانه

عنوان مقاله [English]

Experimental Investigation of Bed Scouring Rate in Flood Conditions

نویسندگان [English]

• Bahman Aghazadeh gharebagh ¹
• Jalal Bazargan ²
• Mirali Mohammadi ³

¹ PhD Alumni, Department of Water and Hydraulic Structures, Faculty of Civil Engineering, University of Zanjan, Zanjan, Iran

² Assoc. Professor, Department of Water Engineering and Hydraulic Structures, Faculty of Civil Engineering, University of Zanjan, Zanjan, Iran

³ Professor, Department of Civil Engineering, Faculty of Engineering, Urmia University, Urmia, Iran

چکیده [English]

The volume of sediment transport rate during floods is one of the important issues in river engineering. This volume of sediments has caused countless damages to the hydraulic structures which are built along the rivers, every year. The purpose of this study was to investigate the effects of hydrograph unsteadiness parameter on bedload transport rate. For this purpose, a real unsteady flow hydrograph was created inside a 15 m long tilting flume by installing an interface board between the computer and the pump inverter. 20 cases of hydrographs with different unsteadiness parameters were tested and the scour rate was obtained during the hydrograph time. The results indicate that the maximum scouring rate always occurs near the peak of the flood hydrograph and the time lag between them was positive. For hydrographs with the same peak and different base time, the maximum scouring rate occurs in the hydrograph with more unsteadiness. The maximum scouring rate of the bed has a direct relationship with the unsteadiness parameter, and it can be said that an 88% decrease in the flow unsteadiness parameter leads to a 76% decrease in the maximum bedload rate. Also, the scour rate in the ascending limb of the hydrograph is higher than the descending limb, which by reducing the unsteadiness parameter, the distance between the limbs in the sediment hysteresis diagram decreases.  

کلیدواژه‌ها [English]

• Flood
• Generated Hydrograph
• Scour Rate
• Sediment Transport
• Unsteady Flow