بررسی آزمایشگاهی تنش‌برشی آستانه فرسایش رسوبات ریزدانه (مطالعه موردی رسوبات مخزن سد کرخه)

برای تخلیه رسوبات تجع یافته در پشت بدنه سدها، بررسی شرایط آستانه فرسایش رسوبات و تعیین نرخ فرسایش آن‌ها امری ضروری است. در این تحقیق به بررسی رسوبات مخزن سد کرخه و تعیین آستانه فرسایش رسوبات آن پرداخته شده است. بدین منظور از فلوم دایره‌ای واقع در آزمایشگاه منابع آب مرکز تحقیقات منابع آب دانشگاه شهرکرد استفاده شده و رسوبات مورد آزمایش از پشت بدنه سد کرخه تهیه گردید. این رسوبات از نوع ریزدانه بوده و قبل از انجام آزمایشات اصلی، روند ته نشینی و تحکیم رسوبات در ستون‌های ته‌نشینی برای دوره‌های مختلف تحکیم (3، 14 و 30 روز) مورد آزمایش قرار گرفت. بر این اساس، رسوبات در فلوم دایره‌ای آماده سازی و آزمایشات به ازای تنش برشی‌های مختلف انجام و در حین آزمایش روند تغییرات غلظت رسوبات فرسایشی، تنش‌برشی آستانه فرسایش و نرخ فرسایش مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد غلظت رسوبات فرسایش یافته تابعی از زمان تحکیم رسوبات و تنش‌برشی بستر است. همچنین مشخص شد زمان تحکیم بر تنش‌برشی آستانه فرسایش رسوبات تاثیرگذار است به طوری که مقادیر تنش‌برشی آستانه شروع فرسایش برای زمان‌های تحکیم 3، 14 و 30 روز به ترتیب 16/0، 22/0 و 31/0 نیوتن بر متر مربع بدست آمد. نتایج نشان داد نرخ فرسایش با دوره تحکیم رابطه معکوس دارد، به طوری که در تنش‌برشی یکسان، افزایش دوره تحکیم موجب کاهش نرخ فرسایش می‌شود.