عنوان پایان‌نامه
بررسی آزمایشگاهی برای عدم قطعیت زبری هیدرولیکی ناشی از اثر پوشش گیاهی در پهنه بندی سیلاب رودخانه با جریان واریزه ای
- رشته تحصیلی
- مهندسی کشاورزی - مهندسی منابع آب
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 46500;کتابخانه پردیس ابوریحان شماره ثبت: 380
- تاریخ دفاع
- ۲۸ مهر ۱۳۸۹
- دانشجو
- مرتضی رحیمی
- استاد راهنما
- محمدابراهیم بنی حبیب
- چکیده
- چکیده سیلاب واریزه¬ای از جمله حوادث طبیعی است که خسارت مالی و جانی فراوانی را بر تاسیسات حیاتی و مراکز جمعیتی وارد می سازد. در اثر این پدیده همه ساله در گوشه وکنار دنیا صدها نفر کشته می شوند. مکانیسم جریان واریزه¬ای با جریان معمولی و دارای غلظت رسوب کم متفاوت بوده و این تفاوت باعث می شود که ضریب هیدرولیکی جریانهای معمولی قابل کاربرد برای سیلابهای واریزه¬ای نباشد. ضریب زبری در سیلاب عادی تابعی از زبری نسبی جداره آبراهه است ولی در سیلاب واریزه¬ای علاوه بر زبری نسبی جداره آبراهه به خصوصیات مکانیکی جریان نیز بستگی دارد، تحقیقات متعددی برای تعیین زبری هیدرولیکی جریانهای غلیظ انجام شده است، در هیچکدام از تحقیقات قبلی زبری هیدرولیکی ناشی از پوششهای گیاهی در جریان واریزه¬ای مورد بررسی قرار نگرفته است، لذا دراین تحقیق اثر پوشش گیاهی بر زبری هیدرولیکی سیلابهای با غلظت بالای رسوب در آزمایشگاه مورد بررسی قرار گرفته است. آزمایش ها برای پنج تراکم پوشش گیاهی و سه شیب آبراهه و پنج قطر رسوب متفاوت انجام شده است که مجموعاً 75 آزمایش را تشکیل می¬دهد. حسگرهای عمق¬سنج در طول آزمایشها در هر دهم ثانیه عمق آب را با دقت دهم میلی¬متر اندازه¬گیری می¬کنند. دما هم در هر لحظه ثبت می-شود. در مخزن رسوبگیر انتهای فلوم نیروسنج دیجیتال نصب شده است که وزن رسوبات را در هر لحظه ثبت می کند. همچنین تغییرات عمق در مخزن پایین دست که یک لوله شفاف به آن وصل شده است و اشل در کنار آن تعبیه گردیده، توسط دوربین فیلمبرداری می شود تا تغییرات عمق و در نتیجه دبی جریان بدست آید. سپس عوامل موثر بر ضریب سرعت مشخص شده، پارامترهای بی بعد تشکیل و بر اساس تحلیل همبستگی، روابط چند متغیره خطی و توانی بررسی شده است. در تمام حالات روابط توانی ضریب همبستگی بیشتر و میانگین قدر مطلق خطای نسبی (MARE) کمتری نسبت به روابط خطی دارند. در نهایت یک رابطه پنج متغیره برای ضریب سرعت ارائه گردید، عوامل بی بعد موثر بر ضریب سرعت، به ترتیب شامل ، عدد رینولدز(Re)، ، تراکم پوشش گیاهی(Av) و شیب (S¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬) است. میانگین قدر مطلق خطای نسبی در این رابطه 4/3 درصد می باشد. افزایش تراکم پوشش گیاهی باعث کاهش ضریب سرعت می¬گردد. بطوریکه اثر آن تا تراکم پوشش گیاهی 5% زیاد و سپس با افزایش پوشش گیاهی تقریباً ثابت شده و حدود ده درصد می باشد. کلمات کلیدی: سیلاب، سیلاب واریزه¬ای، زبری هیدرولیکی، پوشش گیاهی، تحلیل ابعادی
- Abstract
- Abstract Debris flow of natural disasters makes many financial and criminal damages on vital installations and population centers. This phenomenon dead hundreds of people in the world every year. debris flow mechanisms differ with normal floods and sediment low concentration. This difference causes Is not used Hydraulic coefficients of normal floods for debris flow. Roughness coefficient in the normal flood is a function of Channel wall relative roughness, But, in debris flow depend on the flow Mechanical properties in addition to Channel wall relative roughness, Several investigations Has been done to determine the hydraulic roughness of concentration flow. In any previous investigation has not been studied vegetated hydraulic roughness of debris flow. Therefore, this study has been investigated of vegetation on hydraulic roughness floods with high sediment concentrations in the laboratory. Experiments have been for five vegetation density, three channel slope and five sediment diameter different and total of up to 75 experiments. Depth gauge sensors measured during of experiments the depth of water per every one tenth second, carefully. The temperature is recorded every moment. A digital force guage is installed at the tailing reservoir end flume that Weight of sediment to register in each moment. It also changes the depth of the reservoir downstream of a pipe is connected to a transparent and scale been built alongside it by the video camera is to change the depth and thus obtained discharge. Then affecting Factors the velocity coefficient, dimensionless parameters will be formed and Based on correlation analysis has been investigated multivariate linear and power equations. In all cases, power equations are greater correlation coefficient and mean absolute relative error (MARE) less than linear equations. Finally, a five-variable equation were presented for the coefficient of velocity. dimensionless factors on velocity of coefficient, respectively, including, ?A/P, Reynolds number (Re), d50/R, vegetated density (AV) and slope (S). In this equation, mean absolute relative error is 3.4 percent. Keywords: flood, debris flow, Hydraulic coefficients, vegetation density, Dimensional analysis
