بررسی مکانیزم انتقال بار بستر در پایین دست تونل چشمه لنگان

STUDENT

DEGREE

YEAR

A sediment particle enters motion as soon as the resultant hydrodynamics forces applied on the particle exceed the it’s weight. In this condition, the particle motion starts to occur and is traorted in the form of bed-load and suspended load. Bed materials measurement is of great economic importance to predict the risks of sediment traort which has been started in Iran from 1962. However, it must be mentioned, there are few studies on the bed load motion of coarse bed rivers even in hydraulic projects. In this research, Langan source down stream of Zayanderood was investigated in three reaches. Also, flow velocities, bed load motion, grain size measurements carried out and then the bed shear stress the shields parameter were determined using the parabolic approach, remarkable difference among d 50 along the river makes considerable influence on the shields parameter and critical value of this parameter. It seems there is no an universal shield parameter even for a cross section. Consequently, each section is characterized by unique value, which depends on morphological and hydraulic conditions. Among the selected equations to predict the bed-load motion, Wilcock’s equation indicate more compatibility with the measured data in this study. Finally the comparison of the water organization data with ours shows that a statistical equation in power form between flow discharge and sediment discharge can be suitable. In this regard, two to three percent of the predicted value of the above equation presents the bed load motion in Langan source.

زمانی یک ذره رسوب به حرکت در می آید که بر آیند نیرو های وارد بر ذره, بیش از نیروی وزن آن باشد. در این حالت ذره در آستانه حرکت قرار گرفته و می تواند به دو صورت بار معلق و بستر حرکت کند. اندازه گیری مواد رسوبی رودخانه ها, یکی از اصولی ترین روش های مدیریتی برای مقابله با خسارات ناشی از انتقال رسوبات است که به صورت نمونه برداری بار معلق از سال 1340 در کشور آغاز شده است ولی تا کنون مطالعات قابل توجهی روی مواد درشت دانه و بار بستر در رودخانه ها و حتی آبراهه های مرتبط باپروژه های آبی صورت نگرفته است. در این تحقیق، پایین دست چشمه لنگان در رودخانه زاینده رود, در سه بازه، مورد مطالعه و تجزیه و تحلیل قرار گرفته شد. در این پروژه سعی شده است که با توجه به اندازه گیری های سرعت جریان, بار بستر عبوری, قطر ذرات انتقالی و نیز محاسبه تنش برشی و پارامتر شیلدز از طریق محاسبه سرعت برشی به روش سهمی, رابطه ای بین عوامل مؤثر بر انتقال بار بستر یافت شود. تفاوت چشمگیر d 50 های مقاطع مختلف در طول رود خانه، اثرات قابل توجهی را بر روی پارامتر شیلدز و نیز مقدار بحرانی آن, باعث می گردد. با گذشت زمان و پیشرفت علم و تجهیزات, این طور به نظر می رسد که دیگر بیان یک مقدار جهانی پارامتر شیلدز بحرانی حتی برای یک مقطع نیز کارساز نباشد, چنانچه هر مقطع با توجه به شرایط مورفولوژیکی و هیدرولیکی جریان, پارامتر شیلدز بحرانی منحصر به فردی را نیازمند است. بررسی روابط پیش بینی کننده نرخ انتقال رسوب نیز نتایج متفاوتی را نشان داد. چنانچه حتی برای یک بازه با خصوصیات مورفولوژیکی تقریباً یکسان نیز, نمی توان معادله مشخصی را معرفی نمود. ولی از بین معادلات مورد بررسی قرار گرفته می توان، ویل کوک کالیبره شده را پیشنهاد کرد. همچنین با مقایسه داده های اندازه گیری شده سازمان آب و داده های موجود در این پروژه معادله توانی دبی - دبی رسوب حاصل می شود که با در نظر گرفتن نسبت بار بستر به بار معلق حدود 2 الی 3 درصد, می توان در پروژه های آبی از آن استفاده نمود. از اهداف اصلی این تحقیق می توان اندازه گیری بار بستر و شناسایی مکانیسم انتقال آن, شناخت نقاط قوت وضعف معادلات موجود در مراجع هیدرولیکی برای پیش بینی بار بستر در رود خانه های شنی و نیز معرفی نرم افزار BAGS را بیان نمود.