اصلاح رابطه تئوری یک‌بعدی دبی- اشل در سدهای پاره‌سنگی فاقد هسته با استفاده از مدل آزمایشگاهی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار گروه مهندسی آب، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران.

2 دانش آموخته کارشناسی ارشد سازه های آبی، گروه مهندسی آب، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران.

چکیده

راهکارهای سازه‌ای که می‌توان جهت کنترل سیلاب به آن اشاره کرد، سدهای پاره‌سنگی بدون هسته می‌باشد. در این سدها دبی پیک سیلاب کاهش و زمان رسیدن به آن افزایش می‌یابد. جریان عبوری از این سدها آشفته بوده و قانون دارسی معتبر نمی‌باشد لذا از معادلات مربوط به جریان متلاطم، شامل روابط بین عدد رینولدز و ضریب اصطکاک استفاده می‌شود. از آنجایی‌که روابط حاکم بر هیدرولیک این سد غیرخطی است، استخراج رابطه دبی-اشل ساده و دقیق می‌تواند بهره‌برداری این سدها را دوچندان کند. به‌منظور اصلاح معادله‌ تئوری یک‌بعدی دبی-اشل در سدهای پاره‌سنگی، آزمایشاتی در فلوم آزمایشگاهی انجام و از طریق آنالیز ابعادی، کمیت‌های بی‌بعد در مسئله عبور جریان از یک سد پاره‌سنگی استخراج شد. انتخاب مقاطع مستطیلی و ذوزنقه‌ای با سنگدانه-هایی به قطر 3، 5 و7 سانتی‌متر و طول‌های 5/0، 1 و 5/1 متری 21 سری آزمایش، انجام و با اعمال رگرسیون غیرخطی چندمتغیره بر بخش عمده‌ای از نتایج آزمایشگاهی(70%)، 2 معادله‌ اصلاحی ارائه شد. براساس شاخص‌های آماری حاصل از 30% داده‌ها، صحت‌سنجی معادلات مورد بررسی قرار گرفت که نتایج قابل قبولی برای معادلات اصلاحی بدست آمد. نتایج و شاخص‌های آماری بیانگر آنست که معادله بدست آمده از آنالیز ابعادی، هم خوانی بیشتری نسبت به معادلات تئوری یک‌بعدی و یک‌بعدی اصلاح‌شده دارد و درصد خطای آن برای 30% از داده‌ها برابر 107/0 درصد است بنابراین می‌تواند به‌عنوان معادله‌ای مناسب مورد استفاده قرار گیرد. معادلات تئوری یک‌بعدی و یک‌بعدی اصلاح شده نیز با معادلات تئوری دوبعدی و دوبعدی اصلاح‌شده مقایسه شد و نتایج نشان داد که معادلات دوبعدی از دقت بالایی برخوردارند

کلیدواژه‌ها

موضوعات