بررسی آزمایشگاهی اثر ارتفاع، تراکم و آرایش اجزاء زبری بر ضریب زبری مانینگ

در بررسی و تحلیل هیدرولیکی کانال های باز تعیین مقاومت جریان امری ضروری است. اغلب برای توصیف مقاومت جریان یا زبری نسبی یک آبراهه یا دشت سیلابی از ضریب زبری مانینگ استفاده می شود. در این تحقیق اثر اندازه، درصد تراکم و آرایش زبری های مکعبی مصنوعی بر ضریب زبری مانینگ بررسی شد. مجموعاً 48 آزمایش با 3 ارتفاع متغیر زبری (5،10 و 15میلی متر)، 2 درصد تراکم زبری (25و50درصد)، 2 نوع آرایش زبری (منظم و شطرنجی)، 4 مقدار متغیر دبی جریان روی کف زبر و 4 آزمایش با کف صاف در یک فلوم آزمایشگاهی انجام پذیرفت. مطابق برنامه آزمایش ها طولی به‌اندازه 7/3 متر از کف فلوم به‌عنوان بستر زبر طراحی گردید. نتایج نشان داد که اثر نوع آرایش زبری بر تغییر ضریب زبری مانینگ بیشتر از اثر ارتفاع و تراکم زبری هست. همچنین مقدار متوسط ضریب زبری مانینگ (n) از 009/0 در سطح صاف به 0132/0در آرایش منظم و 0175/0 در آرایش شطرنجی افزایش یافت. در نهایت به‌منظور مقایسه با نتایج سایر محققان، روابطی برای برآورد ضریب دارسی-ویسباخ (f) بر اساس درصد تراکم زبری (c) در کف، استغراق نسبی ( y/ks)، عدد فرود جریان (f_r) و فاکتور مرتبط با آرایش زبری ها (€) ارائه‌شده است.