بررسی ضریب اصطکاک دارسی ویسباخ درون محیط متخلخل پاره سنگی در جریان شامل رسوب

سدهای پاره سنگی به علت طبیعت نفوذپذیر و توجیه اقتصادی به سبب تامین مصالح مورد نیاز در محل، از جمله سازه هایی هستند که برای تسکین و مهار سیلاب در حوضه های آب ریز مورد توجه زیادی قرار گرفته اند. برای طراحی صحیح این گونه سدها، شناخت هیدرولیک جریان عبوری از آن ها امری ضروری است. با توجه به این که تاکنون عمده پژوهش ها بر روی رفتار جریان بدون رسوب در این سازه ها استوار بوده است، در این پژوهش به منظور بررسی رفتار جریان شامل رسوب، آزمایش هایی بر روی مدل آزمایشگاهی انجام شد. این آزمایش ها در فلومی شیب پذیر با در نظر گرفتن 3 شیب کف (001/0، 005/0 و 01/0) و بهره گیری از 4 محیط متخلخل پاره سنگی (2 محیط ریزدانه و 2 محیط درشت دانه) و تزریق 3 نوع رسوب غیرچسبنده (4/0، 6/0 و 8/0 میلی متر) انجام شد. با توجه به شبیه سازی جریان درون سازه های پاره سنگی با جریان درون لوله های تحت فشار، اصلی ترین رابطه این شبیه سازی (رابطه بین عدد رینولدز و ضریب اصطکاک دارسی ویسباخ) در شرایط جریان شامل رسوب بررسی و اصلاح شد. نتایج آزمایش ها نشان داد، به طورکلی جریان شامل رسوب از ضریب اصطکاک بالاتری نسبت به جریان بدون رسوب برخوردار بوده و رابطه های ارایه شده توسط پژوهشگران قبلی که در شرایط جریان بدون رسوب استخراج شده است، نمی تواند تخمین مناسبی از ضریب اصطکاک دارسی ویسباخ در شرایط جریان شامل رسوب ارایه کند. با توجه به این تفاوت رابطه هایی با در نظر گرفتن عامل رسوب در جریان شامل رسوب ارایه شد. انتظار می رود از نتایج این پژوهش و رابطه های به دست آمده بتوان در جهت تخمین ضریب اصطکاک دارسی ویسباخ در جریان شامل رسوب در محدوده اندازه ذرات و اعداد رینولدز ذکر شده استفاده کرد.