بررسی آزمایشگاهی و مدل سازی تنش برشی بحرانی برای فرسایش سطحی بستر چسبنده

برآورد تنش برشی بحرانی برای فرسایش بستر چسبنده با درجه اطمینان زیاد و به صورت تابعی از میزان تحکیم یافتگی و عمق رسوبات بستر از جمله موارد عمده ای در حوزه رسوبات چسبنده می باشد که تاکنون روش معینی برای آن ارائه نشده است. در این تحقیق، با این فرض که مقاومت برشی واقعی بستر در نزدیکی سطح مشترک بستر و جریان می تواند جایگزین مناسبی برای تنش برشی بحرانی برای فرسایش بستر چسبنده گلی گردد، با روابط مرکلباخ، این متغیر با استفاده از متغیرهای چسبندگی، زاویه اصطکاک داخلی، ضریب تنش جانبی، ضریب خزش، بعد فرکتالی، ضریب تنش موثر و به صورت تابعی از غلظت حجمی بستر تعریف شده است. این متغیرها را می توان به دو دسته متغیرهای مکانیک خاک و متغیرهای مربوط به تحکیم طبقه بندی نمود. متغیرهای مکانیک خاک به سادگی قابل سنجش می باشند ولی متغیرهای مرتبط با تحکیم خاک، شامل متغیر مربوط به تنش موثر و متغیر بعد فرکتالی، به آسانی قابل سنجش نیستند. در این تحقیق روشی جدید برای سنجش این متغیرها برای رسوبات سد مخزنی سفید رود پیشنهاد شده است. نتایج نشان می دهند که بعد فرکتالی همواره متناظر با مقداری مشخص از ضریب تنش موثر می باشد و نباید این دو را به طور جداگانه برآورد نمود. بعد فرکتالی با حداکثر فراوانی را می توان به عنوان بعد فرکتالی برگزیده و مقدار ضریب تنش موثر نماینده را نیز می توان معادل مقدار متوسط آن از میان زوج هایی با مقدار بعد فرکتالی دانست. به طور کلی، تنش برشی بحرانی برای فرسایش دارای حساسیت زیادی نسبت به متغیر بعد فرکتالی می باشد و نشان داده شده که هر چه بعد فرکتالی کمتر باشد، تغییرات تنش برشی بحرانی برای فرسایش نسبت به تغییرات غلظت حجمی کمتر خواهد بود.