بررسی هیدرولیک پیچیده رودخانه های کوهستانی

بررسی هیدرولیک پیچیده رودخانه های کوهستانی
Want create site? Find Free WordPress Themes and plugins.

محقق دانشگاه صنعتی امیرکبیر موفق به تعیین استهلاک انرژی در بازه های پله‌گوداب رودخانه های کوهستانی شد.
به گزارش روابط عمومی دانشگاه صنعتی امیرکبیر، عباس ترابی زاده فارغ التحصیل دانشگاه صنعتی امیرکبیر و مجری طرح «ارزیابی میدانی هیدرولیک جریان و استهلاک انرژی در بازه های پله گوداب رودخانه های کوهستانی» گفت: بازه های کوهستانی نقش مهمی در انتقال آب و رسوب از سرشاخه ها به لایه های پایین رودخانه را به عهده دارند.
وی با تاکید بر اهمیت بازه های پله‌گوداب به عنوان نوعی از بازه های رودخانه های کوهستانی  گفت:  تعیین مقاومت و استهلاک انرژی در این بازه ها امری مهم و ضروری به شمار می رود.
محقق دانشگاه صنعتی امیرکبیر با تاکید بر اینکه بسیاری از بازه های پله‌گوداب از درون روستاها عبور می کنند، گفت: بنابراین نقش پارامترهای هیدرولیکی و مورفولوژیکی این بازه‌ها در تهیه طرح هادی روستایی و تهیه طرح های ساماندهی رودخانه را نمی توان نادیده گرفت.
به گفته ترابی زاده، برخی از کاربردهای مطالعه بر روی بازه های پله‌گوداب رودخانه های کوهستانی  شامل « تعیین حد بستر رودخانه در مناطق شهری و روستایی»، « تعیین میزان خودپالایی رودخانه»، «ایجاد نقاط گردشگری مناسب»، «توسعه شهری در مناطق کوهستانی» می شوند.
وی تاکید کرد: وجود بیش از ۱۵۰ مقاله در زمینه بازه های پله‌گوداب رودخانه های کوهستانی که ۷۵ درصد این مقالات مطالعه صحرایی بوده، حاکی از اهمیت این رودخانه ها است و لزوم انجام مطالعه صحرایی بر روی این بازه ها در ایران را دو چندان می کند.
وی ادامه داد: در طول دهه‌های گذشته، مورفولوژی بازه های پله‌گوداب به‌طور کامل مورد بررسی قرارگرفته است ولی بررسی هیدرومورفولوژیکی این بازه ها با توجه به تاثیر پارامترهای مختلف، بسیار پیچیده است. این پیچیدگی به خصوص در صورت حضور سازه‌های مصنوعی (سرریز دراپ و سازه های کنترل شیب) مضاعف می شود.
ترابی زاده اضافه کرد: از این رو جهت انجام پروژه های ترمیم رودخانه ناگزیر به ارتقای دانش هیدرولیکی خود در مورد این بازه ها هستیم.
وی گفت: در حقیقت، ارزیابی صحیح شرایط جریان در رژیم‌های مختلف به ما امکان می‌دهد تا کیفیت طراحی را از نظر پایداری پله‌گوداب، کاهش خطر سرریز سد پایین دست و پیش‌بینی اثرات هیدرولوژیکی در خروجی حوضه بهبود ببخشیم.
وی با اشاره به روند این پروژه گفت:  بستر رودخانه‌های پله‌گوداب به لحاظ وضعیت توپوگرافی و شیب تند مسیر، طوری با شرایط جریان سازگاری یافته است که انرژی آب را در طول رودخانه مستهلک می‌کند. بستر این نوع رودخانه‌ها مانند رودخانه‌های مئاندری دارای نوسان است ولی از آنجایی که جنس سواحل رودخانه در مناطق کوهستانی عمدتاً سنگی است و فرسایش در این نواحی کمتر است لذا نوسان بستر این بازه‌ها در امتداد عمودی صورت می‌گیرد. زمانی که جریان از روی تاج پله به درون گوداب سقوط می‌کند سهم عمده‌ای از انرژی آب مستهلک می‌شود.
وی ادامه داد:علاوه بر اختلاف ارتفاع عوامل دیگری نیز در استهلاک انرژی در بازه‌های پله‌گوداب نقش دارند.
این محقق خاطر نشان کرد: در این پژوهش با اندازه گیری صحرایی در سه بازه پله‌گوداب رودخانه های کوهستانی، استهلاک انرژی  و مقاومت جریان را با تعیین عوامل موثر بر آن‌ها همچون ارتفاع پله، طول پله، شعاع هیدرولیکی، قطر ذرات رسوب، سرعت بر روی تاج پله، عرض سطح آب و عمق هیدرولیکی بررسی کردیم.
وی ادامه داد:در ادامه رابطه هایی برای تخمین استهلاک انرژی بین دو پله و ضریب بی بعد مقاومت جریان در بازه های پله-گوداب با در نظرگرفتن پارامترهای تاثیرگذار قابل اندازه‌گیری ارائه کردیم.
به گفته وی، نتیجه این پروژه در مهندسی آب، مهندسی رودخانه و مهندسی عمران قابل کاربرد است.
وی اضافه کرد: استفاده از روابط ارائه شده در این پژوهش جهت تهیه برنامه رایانه‌ای پیش‌بینی خصوصیات جریان در بازه های پله-گوداب رودخانه های کوهستانی نیز ادامه این پروژه خواهد بود.
وی با اشاره به ویژگی های طرح گفت: با استفاده از روابط ارائه شده در این پژوهش فقط با داشتن عمق آب روی پله و ارتفاع پله قادر خواهیم بود عمق آب درون گوداب، سرعت برخورد آب به سطح آب درون گوداب، طول گوداب، سرعت جریان آب در پله بعدی و استهلاک انرژی بین دو پله را به دست آوریم.
وی تاکید کرد: محاسبه استهلاک انرژی در داخل کشور انجام نشده و در خارج کشور نیز این کار با اندازه گیری ارتفاع آب درون گوداب توسط یک فرد ایتالیایی در سال ۲۰۱۵ انجام شده است که با توجه به اینکه در گوداب‌ها جریان بسیار متلاطم است و اندازه‌گیری سرعت جریان را با خطا مواجه می‌کند این رابطه در دبی های بالا قابل استفاده نیست؛ بنابراین در این پژوهش فقط با اندازه گیری های سرعت و دبی در تاج پله‌ها استهلاک انرژی محاسبه شده است.
وی با اشاره به مزیت های رقابتی طرح گفت: در بازه های پله‌گوداب اندازه گیری پارامترهای هندسی و هیدرولیکی به خصوص هنگامی که رودخانه در دره واقع شده است و دیواره‌های رودخانه بلند است کاری بسیار دشوار و غیرممکن است. بنابراین رابطه‌ای که با استفاده از آن بتوان با اندازه‌گیری سرعت، پارامترهای هندسی و مورفولوژیکی یک پله، استهلاک انرژی بین دو پله را بدست آورد بسیار راهگشاست.
ترابی زاده گفت: با استفاده از روابط تحلیلی به دست آمده فقط با داشتن عمق آب روی پله و ارتفاع پله، می توان عمق آب درون گوداب، سرعت برخورد جت آب به سطح آب درون گوداب، طول گوداب، سرعت جریان آب در پله بعدی و استهلاک انرژی بین دو پله را به دست آورد.
وی عنوان کرد: همچنین با رابطه تجربی ضریب مقاومت جریان و استهلاک انرژی نسبی به دست آمده، می‌توان با اندازه‌گیری سرعت، پارامترهای هندسی و مورفولوژیکی یک پله، ضریب مقاومت جریان و استهلاک انرژی نسبی بین دو پله را به دست آورد.
گفتنی است : استادراهنمای این پروژه احمد طاهر شمسی عضو هیئت علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر بوده است.

Did you find apk for android? You can find new Free Android Games and apps.

Related posts