بررسی هیدرولیک جریان و انتقال رسوب در مقاطع مرکب غیر منشوری

در رودخانه‌هایی با مقطع مرکب معمولاً وجود زبری نسبتاً زیاد سیلاب‌دشت‌ها در مقایسه با کانال اصلی، باعث اختلاف سرعت در کانال اصلی و سیلاب‌دشت‌ها می‌شود. اختلاف سرعت نیز لایه‌های برشی در محل اتصال جریان کانال اصلی و سیلاب‌دشت را تولید می‌کند و تشکیل لایه‌های برشی نیز باعث تولید آشفتگی‌هایی در صفحه مشترک کانال اصلی و سیلاب‌دشت می‌شود. در این تحقیق به بررسی آزمایشگاهی تاثیر زوایای مختلف واگرایی سیلاب‌دشت‌ها با زبری های متفاوت بر هیدرولیک جریان و میزان انتقال رسوبات بار بستر پرداخته می‌شود. آزمایش‌های این تحقیق در یک کانال بتنی با مقطع مرکب مستطیلی متقارن انجام‌شده است. درمجموع 36 آزمایش (9 آزمایش در حالت منشوری و 27 آزمایش در حالت غیرمنشوری) انجام‌شده است برای اندازه‌گیری سرعت در مقاطع مختلف طولی برای آزمایش‌هایی که با اعماق نسبی 0.15 و 0.25 بودند از میکرومولینه و برای آزمایش های با عمق نسبی 0.35 از سرعت‌سنج سه‌بُعدی(adv) با فرکانس 200 هرتز و مدت‌زمان یک دقیقه برای هر 20 میلی‌متر از عمق جریان و در فواصل عرضی مشخص استفاده‌شده است. نتایج حاصل نشان می‌دهد که افزایش هر سه عامل نسبت زبری، زاویه واگرایی و عمق نسبی باعث تغییرات چشمگیری در هیدرولیک جریان و میزان انتقال رسوب خواهد شد.

Investigation of hydraulic flow and sediment transport in Nonprismatic compound channels

In rivers with a compound section, typically the relatively high roughness of floodplains, as compared with the main channel, grounds the speed difference in these two ( main channel and floodplains). The velocity dissimilarity also creates shear layers at the interface point of the main channel and the floodplain. The development of shear layers will also cause turbulence in the mutual plane of the main channel and the floodplain. In such conditions, the average flow speed cannot be applied to compute parameters such as shear stress, bedload discharge, and so forth. Laboratory experiments was carried out to investigate the effects of floodplain divergence on flow hydraulic and the rate of sediment transport through roughness and different divergent angles. This research 36 tests were done at a concrete flume with compound channel cross section (9 and 27 tests with prismatic and Nonprismatic cross section respectively). By using a micropropeller and ADV (with 200 Hz frequency) in different sections the velocity were measured. For depth ratio of 0.15 0.25 was used the micropropeller and depth ratio 0.35 was used the ADV. The results reveal that the increase in all three factors of roughness, divergence angle, and relative depth cause dramatic changes in hydraulic of flow and sediment transport.