ظرفیت انتقال لوله های موجدار زهکشی: فرمول جریان یکنواخت یا غیر یکنواخت؟

درحال حاضر از دو فرمول کلی برای طراحی قطر زهکش استفاده می شود که اولی مبتنی بر برقراری جریان یکنواخت است و فرمول دوم بر اساس حاکمیت جریان غیر یکنواخت (بده متغیر) ارائه شده است. برای شرایط یکسان، فرمول دوم بده را حدود 70% بیشتر از فرمول اول می دهد. در حالی که در استخراج فرمول های یاد شده فرض های هیدرولیکی یکسانی پذیرفته شده است. با توجه به چنین اختلافی، به نتایج کدام فرمول و تحت چه شرایطی باید اعتماد کرد؟. در این تحقیق میزان ظرفیت انتقال لوله های وجدار زهکشی در شرایط آزمایشگاهی تعیین گردید. سپس نتایج آزمیشگاهی با نتایج فرمول های متداول مورد مقایسه قرار گرفت. مشاهدات آزمایشگاهی نشان داد که ظرفیت انتقال محاسبه شده بر اساس فرمول جریان یکنواخت در دامنه شیبهای طولی کاربردی، فرض های پذیرفته شده در استخراج فرمول را برقرار نکرده و همواره جریانی با سطح آزاد در طول لوله ایجاد می نماید. اما ظرفیت انتقال محاسبه شده بر اساس فرمول غیر یکنواخت در شیب های تندتر محدوده کاربردی، جریان را در لوله به مقدار قابل توجهی تحت فشار قرار می دهد که به معنای برقراری شرایط نامطلوب ایستایی می باشد. به این ترتیب لوله انتخاب شده بر اساس فرمول جریان یکنواخت، امکان عبور بده بیش از بده طراحی را فراهم خواهد کرد، اما قطری به بر اساس فرمول جریان غیریکنواخت انتخاب شده باشد، نمی تواند بده طرح را با شرایط مطلوب، به خصوص در شیب های تندتر، عبور دهد. از آنجا که میزان افزایش ظرفیت انتقال لوله و شدت تحت فشار قرار گرفتن جریان، که اولی بخاطر استفاده از فرمول جریان یکنواخت و دومی به دلیل کاربرد فرمول جریان غیر یکنواخت حاصل شده است، تابع شیب طولی لوله می باشد. در این تحقیق اثر این فاکتور و همچنین اثر انسداد نسبی لوله بر ظرفیت انتقال محاسبه شده و نتایج کاربردی آن گزارش شده است.