عنوان

بررسی آزمایشگاهی اثر زبری روی پروفیل سرعت و تنش برشی در کانال مرکب

Number

‭۱۸۴۰۴پ‬

.Language of Text, Soundtrack etc

per

Title Proper

بررسی آزمایشگاهی اثر زبری روی پروفیل سرعت و تنش برشی در کانال مرکب

First Statement of Responsibility

/سمیه عزیزی

Name of Publisher, Distributor, etc.

: کشاورزی

Date of Publication, Distribution, etc.

، ‮‭۱۳۹۶‬

Name of Manufacturer

، افشاری

Text of Note

چاپی

Text of Note

Compound channels are hydraulic sections that consist of two main sections and a floodplain. The main channel has a lower level of the floor and generally has a general section close to the rectangle or trapezoid. This section conveys the usual runoff and base flood, which flow mostly the river, and the floodplain is a part of the composite channel, that the bed level is above the main channel and is located on one or two side of the main channel. This part does not play a role in conveyance, and only was used during flood. Therefore, it generally has a significant vegetation cover. Due to the fact is used that in natural river, the flow is, the bed and basement walls of the main canal are composed of rivers and streams, and it has - poor vegetation, so the hydraulic roughness is less compared to the flood plain. The vegetation on the floodplain in the walls and bed of flood plain produces a surplus hydraulic resistance against the flow that is very effective on hydraulic parameters such as water-surface profiles and the bed shear stresses. In this research, the aim is to investigate the effect of artificial roughness on the floodplain of the composite channel on these parameters. In the compound channel the experimental tests have done on the glass metal flume of the Hydraulic Lab (Water Engineering Department of Tabriz In experimentals two slopes of 0, 0015 and 0, 002 and 5 different discharge have been used. Four types of wood roughness were used to investigate the effect zigzag of roughness on bed shear stress and the velocity profile. And these roughnesses were considered as row and with two distances of 4k and 8k, where k is the height of the roughness. A total of 170 experiments was done arrangements and flow rate was in range of 21.66- 54.4 liters per second. To measure the shear stress, a Preston tube with an external diameter of 3 mm equipped with dynamic pressure sensors was used. The difference the static and dynamic pressure measured by the Preston tube, the shear stress of the Patel calibration curve was used. In this study the results show that in the zigzag arrangement with 4k due to the high density of the most areas of covered by roughness, which reduces the bed shear stress. When the roughness is in the bed of a zigzag, the flow collision with obstacles increases their velocity of flow decreases in the flood flow compared to the roughness with the row arrangement. The bed shear stress in the rough flood is significantly higher than that of the substrate and the distribution pattern of the tension is such that its downward trend is from the main canal to the end with the same smooth floodplain. And the bed shear stress decreases from the main channel to floodplain in section in row arrangement with a spacing of 8k, the bed shear stress (3. - 11. ) is more than conditions in the smooth. The bed shear stress with a row arrangement with 4k spacing of is increased 14. to 24

Dissertation or thesis details and type of degree

کارشناسی ارشد

Discipline of degree

مهندسی آب، گرایش سازه‌صهای آبی

Date of degree

‮‭۱۳۹۶/۰۶/۱۹‬

Body granting the degree

تبریز

Text of Note

کانال‌های مرکب مقاطع هیدرولیکی می‌باشند که از دو بخش اصلی و سیلاب‌دشت تشکیل شده‌اند .کانال اصلی بخشی است که تراز کف آن پایین‌تر است و عموما دارای مقطع کلی نزدیک به مستطیل یا ذوزنقه می‌باشد، این بخش رواناب‌های معمول و دبی پایه را که در اکثر مواقع در رودخانه جریان دارد منتقل می‌کند و سیلاب‌دشت قسمتی از کانال مرکب می‌باشد که تراز کف آن به مراتب بالاتر از کانال اصلی بوده و در یک یا دو طرف کانال اصلی قرار گرفته است .این بخش در شرایط معمول در انتقال جریان نقشی ندارد و فقط در مواقع سیلابی وارد عمل می‌شود .لذا عموما دارای پوشش گیاهی قابل توجهی می‌باشد .از آن‌جا که در رودخانه‌های طبیعی جریان در اکثر مواقع در کانال اصلی برقرار می‌باشد بستر و جداره‌های‌ص‍ کانال اصلی ازشن و مصالح رودخانه‌ای تشکیل شده است و فاقد پوشش گیاهی و یا دارای پوشش گیاهی ضعیف می‌باشد و از نظر هیدرولیکی از زبری کم‌تری نسبت به سیلاب دشت برخوردار می‌باشد .پوشش‌صگیاهی موجود در سطح سیلاب دشت‌ها با ایجاد زبری در دیواره کانال‌ها و دشت‌های سیلابی رودخانه‌صها مقاومت هیدرولیکی مازادی در برابر جریان به وجود می‌آورد که روی پارامترهای هیدرولیکی و پروفیل‌صهای سطح آب و تنش‌های برشی بسیار اثرگذار می‌باشد .در این تحقیق هدف آن است که با استفاده از زبری مصنوعی در سیلاب‌صدشت کانال مرکب آثار آن را بر روی این پارامترها مورد بررسی قرار داد .جهت انجام آزمایشات از فلوم شیشه‌صای - فلزی آزمایشگاه هیدرولیک) گروه مهندسی آب دانشگاه تبریز (برای مدل‌صسازی استفاده گردید .این فلوم دارای طول ‮‭۸‬ متر، عرض ‮‭۸/۰‬ متر و ارتفاع ‮‭۵/۰‬ متر می‌صباشد .جهت انجام آزمایشات از دو شیب‮‭۰۰۱۵/۰‬ و ‮‭۰۰۲/۰‬ و ‮‭۵‬ دبی مختلف استفاده شده است .جهت بررسی اثر زبری بر تغییرات تنش برشی و پروفیل سرعت، از چهار نوع زبری صلب از جنس چوب استفاده شد .این زبری‌صها به صورت دو آرایش ردیفی و زیگزاگی با دو فاصله ‮‭۴‬ ‮‭k‬و ‮‭k۸‬ در نظرگرفته شد .که در آن ‮‭k‬ ارتفاع زبری‌صها می‌صباشد .جمعا ‮‭۱۷۰‬ آزمایش انجام شده است که میزان دبی جریان در محدوده ‮‭۶۶/۲۱ - ۴/۵۴‬لیتر بر ثانیه بوده است .جهت اندازه‌صگیری تنش برشی از پرستون تیوب با قطر خارجی ‮‭۳‬ میلیمتر و مجهز به حسگرهای فشار دینامیکی استفاده گردید .جهت تبدیل تفاضل فشار استاتیکی و دینامیکی قرائت شده توسط لوله پرستون به تنش برشی از منحنی کالیبراسیون پاتل استفاده شد .نتایج به دست‌صآمده نشان می‌صدهد که آرایش زیگزاگی با تراکم ‮‭k۴‬ به دلیل اینکه تراکم زبری‌صها زیاد می‌صباشد و بیش‌تر مساحت سیلاب‌صدشت پوشیده از زبری است‌ص‍ وجود زبری باعث کاهش تنش برشی می‌صشود .زمانی که زبری‌صها به صورت زیگزاگی قرار گرفته باشد، برخورد جریان با مانع‌صها بیش‌تر شده و کاهش سرعت جریان در سیلاب‌صدشت نسبت به زبری با چیدمان خطی) تراکم پایین (بیش‌تر می‌صشود .در بستر زبر تنش برشی در سیلاب‌صدشت افزایش قابل ملاحظه‌صای نسبت به بستر صاف دارد و نحوه توزیع تنش به صورتی است که روند نزولی آن از کانال اصلی تا انتهای سیلاب‌صدشت می‌صباشد .میزان افزایش تنش برشی با وجود زبری‌صصهای مختلف با آرایش خطی با فاصله‮‭k۸‬ ، ‮‭۳‬ تا ‮‭۱۱‬ بیش‌تر از شرایط هیدرولیکی مشابه در بستر صاف است .میزان افزایش تنش برشی با زبری‌ص‍ های مختلف با آرایش خطی با فاصله‮‭k۴‬ ، ‮‭۱۴‬ تا ‮‭۲۴‬ بیش‌تر از شرایط هیدرولیکی مشابه در بستر صاف است .در شرایطی که در آرایش‌صهای مختلف زبری‌صها در کناره سیلاب دشت قرار می‌صگیرد، موجب انحراف و انتقال جریان به کانال اصلی شده و به ازای دبی‌صهای بالا باعث ایجاد دو عمق بحرانی می‌صگردید .نتایج به‌صدست آمده در این تحقیق با نتایج محققین قبلی مقایسه گردید

Text of Note

Compound channels are hydraulic sections that consist of two main sections and a floodplain. The main channel has a lower level of the floor and generally has a general section close to the rectangle or trapezoid. This section conveys the usual runoff and base flood, which flow mostly the river, and the floodplain is a part of the composite channel, that the bed level is above the main channel and is located on one or two side of the main channel. This part does not play a role in conveyance, and only was used during flood. Therefore, it generally has a significant vegetation cover. Due to the fact is used that in natural river, the flow is, the bed and basement walls of the main canal are composed of rivers and streams, and it has - poor vegetation, so the hydraulic roughness is less compared to the flood plain. The vegetation on the floodplain in the walls and bed of flood plain produces a surplus hydraulic resistance against the flow that is very effective on hydraulic parameters such as water-surface profiles and the bed shear stresses. In this research, the aim is to investigate the effect of artificial roughness on the floodplain of the composite channel on these parameters. In the compound channel the experimental tests have done on the glass metal flume of the Hydraulic Lab (Water Engineering Department of Tabriz In experimentals two slopes of 0, 0015 and 0, 002 and 5 different discharge have been used. Four types of wood roughness were used to investigate the effect zigzag of roughness on bed shear stress and the velocity profile. And these roughnesses were considered as row and with two distances of 4k and 8k, where k is the height of the roughness. A total of 170 experiments was done arrangements and flow rate was in range of 21.66- 54.4 liters per second. To measure the shear stress, a Preston tube with an external diameter of 3 mm equipped with dynamic pressure sensors was used. The difference the static and dynamic pressure measured by the Preston tube, the shear stress of the Patel calibration curve was used. In this study the results show that in the zigzag arrangement with 4k due to the high density of the most areas of covered by roughness, which reduces the bed shear stress. When the roughness is in the bed of a zigzag, the flow collision with obstacles increases their velocity of flow decreases in the flood flow compared to the roughness with the row arrangement. The bed shear stress in the rough flood is significantly higher than that of the substrate and the distribution pattern of the tension is such that its downward trend is from the main canal to the end with the same smooth floodplain. And the bed shear stress decreases from the main channel to floodplain in section in row arrangement with a spacing of 8k, the bed shear stress (3 - 11 ) is more than conditions in the smooth. The bed shear stress with a row arrangement with 4k spacing of is increased 14 to 24 more than that of smooth bed floodplain. In every roughness arrangements when is located at the edge of the floodplain, the deflection of flow to the slope of the main channel and to form two critical depths for high discharge levels. The results obtained in this study were compared with the results of previous researchers

عزیزی، سمیه

حسین زاده دلیر، علی، استاد راهنما

عباس‌پور، اکرم، استاد راهنما

Public note

سیاه و سفید

نمایه‌سازی قبلی