نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1 دانشجوی دکتری گروه سازه‌های آبی دانشکده کشاورزی دانشگاه تربیت مدرس
2 دانشیار گروه سازه های آبی دانشکده کشاورزی دانشگاه تربیت مدرس
چکیده
شرایط جریان غیر دارسی را می‌توان برای جریان روی محیط‌های متخلخل مستغرق توسعه داد. یکی از این محیط‌های متخلخل که برای ایجاد تأخیر در سیلاب و کاهش پیک هیدروگراف سیلاب طراحی و ساخته می‌شود سد سنگریزهای تأخیری نام دارد. وجود جریان روی این محیط‌ها، تراوش جریان و پتانسیل حرکت مواد باعث پیچیده‌ترشدن بررسی حرکت جریان در چنین محیط‌هایی می‌شود. جریان مستغرق در محیط‌های متخلخل سنگریزهای مستغرق در سه ناحیة جریان بالایی، جریان در ناحیة تراوش نرمال، و ناحیة انتقالی بررسی شده است. در این تحقیق، ابتدا معادلات حاکم بر جریان در هر بخش جداگانه توسعه داده شد و پس از آن با ترکیب این معادلات با شرایط مرزی، مدل ریاضی یک‌بعدی حاکم بر کل جریان به دست آمده است. برای بررسی صحت مدل ریاضی تهیهشده، دو مدل فیزیکی از سد سنگریزهای به ابعاد 30×30×60 سانتیمتر با قطر دانه‌بندی
15-10 و 20-15 میلیمتر ساخته شده است. در هر آزمایش پارامترهای شیب فلوم، عمق جریان در کانال، دبی عبوری، و مشخصات سیال اندازه‌گیریشده است. در ادامه، روابط و ضرایبی که محققان مختلف برای جریان درون محیط‌های متخلخل ارائه دادهاند بررسی و بهترین آنها انتخاب شدند.
عنوان مقاله [English]
One Dimensional Mathematical Model for Discharge Flow Calculation in Submerged Rockfill Detention Dams
چکیده [English]
For non-Darcy flow in submerged porous media a one- dimensional mathematical model has been developed. Rockfill detention dams are one of these porous media that comprised of relatively homogenous coarse rockfill which can be used to reduce flood discharge and hydrograph peak. In this research the focus was on the rockfill detention dams in submerged condition. The existence of overtopping rockfill dams flow, seepage flow and the potential momentum of material made investigation through and overtopping phenomena very complicated. Flow through and over rockfill detention dams can be investigated in three zones including open channel flow (main channel), normal seepage zone (non-Darcy seepage low) and transition zone. In this research, at first the governing equation in each zone has been developed individually. These equations combines with boundary condition and then the main governing equation in rockfill detention dams in submerged condition was achieved. A comparison between computed and experimental results was then made on the basis of two physical model performances in the hydraulic laboratory of the University of Tarbiat Modares. The physical model were collected from a rockfill dam of 300×300×600mm dimension (width×depth×length) with rock average diameters of 10-20mm installed in atilting flume of the hydraulic laboratory. At the end an investigation between another researcher's relation and results was made on the basis of amount of flow through rockfill detention dams and the best relation was selected.
کلیدواژه‌ها [English]
- Mathematical Model
- Rockfill Detension Dam
- Physical model
- Non- Darcy Equations
)