بررسی ضریب اصطکاک دارسی‌ویسباخ درون محیط متخلخل پاره‌سنگی در جریان حاوی رسوب

سدهای پاره‌سنگی به‌علت طبیعت نفوذپذیر و توجیه اقتصادی به سبب تامین مصالح مورد نیاز در محل، از جمله سازه‌هایی هستند که برای تسکین و مهار سیلاب در حوضه‌های آب‌ریز مورد توجه زیادی قرار گرفته‌اند. برای طراحی صحیح این‌گونه سدها، شناخت هیدرولیک جریان عبوری از آن‌ها امری ضروری است. با توجه به این‌که تاکنون عمده پژوهش‌ها بر روی رفتار جریان بدون رسوب در این سازه‌ها استوار بوده است، در این پژوهش به‌منظور بررسی رفتار جریان شامل رسوب، آزمایش‌هایی بر روی مدل آزمایشگاهی انجام شد. این آزمایش‌ها در فلومی شیب‌پذیر با در نظر گرفتن 3 شیب کف (001/0، 005/0 و 01/0) و بهره‌گیری از 4 محیط متخلخل پاره‌سنگی (2 محیط ریزدانه و 2 محیط درشت‌دانه) و تزریق 3 نوع رسوب غیرچسبنده (4/0، 6/0 و 8/0 میلی‌متر) انجام شد. با توجه به شبیه‌سازی جریان درون سازه‌های پاره‌سنگی با جریان درون لوله‌های تحت فشار، اصلی‌ترین رابطه این شبیه‌سازی (رابطه بین عدد رینولدز و ضریب اصطکاک دارسی‌ویسباخ) در شرایط جریان شامل رسوب بررسی و اصلاح شد. نتایج آزمایش‌ها نشان داد، به‌طورکلی جریان شامل رسوب از ضریب اصطکاک بالاتری نسبت به جریان بدون رسوب برخوردار بوده و رابطه‌های ارایه شده توسط پژوهشگران قبلی که در شرایط جریان بدون رسوب استخراج شده است، نمی‌تواند تخمین مناسبی از ضریب اصطکاک دارسی‌ویسباخ در شرایط جریان شامل رسوب ارایه کند. با توجه به این تفاوت رابطه‌هایی با در نظر گرفتن عامل رسوب در جریان شامل رسوب ارایه شد. انتظار می‌رود از نتایج این پژوهش و رابطه‌های به‌دست آمده بتوان در جهت تخمین ضریب اصطکاک دارسی‌ویسباخ در جریان شامل رسوب در محدوده اندازه ذرات و اعداد رینولدز ذکر شده استفاده کرد.