بررسی آزمایشگاهی اثر زبری سیلاب دشت با آرایش زیگزاگی روی سرعت و تنش برشی در کانال مرکب

زبری سیلاب دشت درکانال مرکب و تاثیر آن بر پارامترهای هیدرولیکی نظیر تنش برشی مرزی و برآورد آن یکی از مسایلی است که توجه مهندسین را به خود جلب کرده است. هدف از تحقیق حاضر تعیین نحوه و نسبت توزیع تنش برشی در جداره‌ها وکف مقطع نیمه مرکب و تغییرات پروفیل سرعت در شرایط بستر صاف و زبر است. جهت بررسی اثر زبری بر این پارامترها، از چهار نوع زبری صلب از جنس چوب استفاده شد. این زبری‌ها با آرایش زیگزاگی با دو فاصلهk 4 و k8 درسیلاب‌دشت قرار داده شد. در مجموع 90 آزمایش انجام شد که دبی جریان در محدوده 4/54 -66/21 لیتر بر ثانیه بود. جهت محاسبه تنش برشی از پرستون تیوب با قطر خارجی 3 میلی متر و مجهز به حسگرهای فشار دینامیکی استفاده گردید. جهت تبدیل تفاضل فشار استاتیکی و دینامیکی قرایت شده توسط لوله پرستون به تنش برشی از منحنی کالیبراسیون پاتل استفاده شد. نتایج نشان داد که برای آرایش زیگزاگی با تراکم k4 به دلیل اینکه تراکم زبری ها زیاد بود و مساحت بیش تری از سیلاب دشت پوشیده از زبری است تنش برشی کاهش یافته است. در بستر زبر تنش برشی درسیلاب دشت افزایش قابل ملاحظه ای نسبت به بستر صاف داشت و توزیع تنش طوری بود که روند نزولی آن از کانال اصلی تا دیواره سیلاب دشت بود. میزان افزایش تنش برشی با زبری به فاصله k8، 27% تا 38% بیش‌تر از شرایط هیدرولیکی مشابه در بستر صاف بود. با افزایش سرعت جریان روی زبری با آرایش2b  و2d، به ازای دبی های 3Q تا 5Q تنش برشی بستر در مقایسه با فاصله k8 تقریبا %5 تا %12 کاهش یافت.