بررسي و مقايسه مدلهاي رسوبي و انتخاب يك مدل رياضي براي رودخانه
دسته بندي :
فنی و مهندسی »
سایر
چكيده :
سيستان پهنداشت آرميده در بستري خشك سالهاست كه از بركت رودخانه هيرمند وهامونهاي موجود كه از كوههاي هندوكش در افغانستان سرچشمه مي گيرند سير آب مي شود .
با مطالعه به روي رسوبات اين رودخانه كه سبب بالا آمدن كف رودخانه وكاهش حق آبه ايران شده است ، سعي گرديده تا با بررسي فرمولها ومدلهاي مختلف رسوب وانتخاب وكار به روي يك مدل خاص(Hec-6) تغييرات بستر رودخانه را پيش بيني كنيم تا در نتيجه بتوان در اثر وجود اطلاعات بستر راهكارهاي علمي تري برا ي كنترل اين رسوبات ارئه دهند.
ابتدا بررسي تئوريك رسوب وبرخي اصطلاحات مربوط به اين علم پرداخته شده است و سپس با تعريفي از منطقه واطلاعات موجود درمنطقه و نيز اطلاعات به دست آمده ،رودخانه سيستان ومنطقه مورد نظر بطور اجمالي شناسانده شده است . در دنباله مدلها وفرمولهاي مختلف رسوب را مورد بررسي قرار داده ومدل (Hec-6) به عنوان مدل قابل استفاده انتخاب شده است . سپس با اجراي اين مدل يك بعدي ماندگار(با استفاده از مقاطع سا ل1370 وپيش بيني اين مقاطع براي 8 سال بعد و مقايسه آنها با مقاطع سال 1378 فرمول توفالتي بعنوان فرمولي كه نزديك ترين جواب را با نقشه هاي سال 1378 داشت انتخاب گرديد .
(1-1)-مقدمه :
هنگاميكه سنگ اصلي تحت تأثير هوازدگي متلاشي شد مواد توسط آب يا باد حمل مي شوند و رسوبات را بوجود مي آورند.
(2-1)-انواع رسوبات:
1- آبرفتي:
مواد معدني كه به وسيله رودخانه حمل مي شوند و ته نشين مي گردند.
2- لِس:
روسوباتي كه توسط باد جابجا مي شوند.
3- رسوبات يخچالها:
رسوباتي كه توسط يخچالها حمل مي شوند.
در اين مبحث درباره آب جاري و رسوبات بحث مي كنيم. به همين منظور برخي از متداولترين اصطلاحات بكار رفته در اين علم معرفي مي شود.
1- جرم مخصوص: (Den stiy)
عبارتست از جرم در واحد حجم
2- وزن مخصوص: (Specific weight)
عبارتست از وزن در واحد حجم
بين دو اصطلاح فوق رابطه زير برقرار است.
- (1-1)
: وزن مخصوص
: جرم مخصوص
: شتاب ثقل
وزن مخصوص دانه هاي رسوب ته نشين شده به ميزان تحكيم توده رسوب بستگي دارد كه با گذشت زمان افزايش مي يابد.
3- چگالي: (Specific gravity)
عبارتست از نسبت وزن مخصوص ماده مورد نظر به وزن مخصوص آب در دماي Cْ4 (متوسط چگالي رسوب 2.65s مي باشد.)
4- تخلخل:
تخلخل در تبديل حجم دانه هاي رسوب به حجم كل توده رسوب و برعكس كاربرد دارد و آن عبارتست از نسبت حجم منافذ به حجم كل توده رسوب.
(2-1)-
p : تخلخل
Vv: حجم منافذ
Vt: حجم كل توده سرب كه در بر گيرنده حجم منافذ نيز مي باشد.
Vs: حجم دانه هاي رسوب
5- اندازه ذرات رسوب
اين خصوصيت مهمترين و اصلي ترين خصوصيت رسوب مي باشد كه مورد بررسي قرار مي گيرد به همين دليل براي تعريف آن از اصطلاحات زير استفاده مي شود.
الف: قطر كره معادل (Nominal diameter)
قطر كره اي است كه حجم آن برابر حجم ذره مورد نظر مي باشد. اين قطر تصويري در مورد اندازه فيزيكي ذره بدست مي دهد.
ب: قطر عبوري از الك (Sieve diameter)
كوچكترين اندازه چشمه الكي است كه ذره كروي مورد نظر از آن عبور مي كند. در بيشتر موارد از يكسري الك با اندازه هاي مختلف جهت تعيين قطر ذرات رسوب بزرگتر از 0625/0 ميليمتر استفاده مي شود.
ج: قطر سقوط (fall diameter):
عبارتست از قطر كره معادلي كه داراي چگالي 65/2 بوده و در آب استاندارد cْ24 سرعت سقوطي معادل با سرعت سقوط ذره داشته باشد.
د: قطر رسوبي (sediment diameter):
قطر كره اي است كه داراي چگالي نسبي و سرعت ته نشيني نهايي برابر با ذره مورد نظر در مايع رسوبي مشابه و تحت همان شرايط باشد.
و: اندازه سه محوري:
در اين روش اندازه ذره بر اساس سه محور عمود بر هم يك ذره صورت مي گيرد. اين قظر با توجه بر اينكه رفتار هيدرو ديناميكي ذرات را در آب مد نظر قرار مي دهد داراي دقت زيادي است ولي به دليل مشكل اندازه گيري آن معمولاً انجام نمي شود.
6-لزجت:عبارتست ازدرجه مقاومت سيال در مقابل جريان يافتن در اثر يک نيروي اعمال شده
7-رابطه مانينگ:يکي هز روابط استفاده شده در جريانات ماندگار