نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشگاه شهرکرد

چکیده

     رسوبات چسبندهپس از ته‌نشینی در مخازن سد‌ها، حوضچه‌های رسوبگیر و کانال‌ها، به مرور تحکیم یافته و برای تخلیه هیدرولیکی آنها لازم است سرعت و تنش برشی آستانه فرسایش این نوع رسوبات معلوم باشد. در این تحقیق با استفاده از فلوم دوار آزمایشگاه هیدرولیک دانشگاه شهرکرد، این موضوع مورد بررسی قرار گرفت. رسوبات ریزدانه مورد استفاده در آزمایش‌ها از بستر مخزن سد خاکی پیر بلوط واقع در یکی از سرشاخه­های حوضه کارون شمالی در استان چهارمحال و بختیاری جمع‌آوری و آزمایش‌های فیزیکی- شیمیایی بر روی آنها انجام گرفت. پنج آزمایش تعیین آستانه فرسایش بر روی رسوبات با مدت زمان تحکیم پنج هفته، سه هفته، دو هفته، یک هفته و سه روز انجام و سرعت و تنش برشی آستانه فرسایش رسوبات در این آزمایش‌ها توسط دستگاه سرعت سنج ADV اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد که تنش برشی آستانه فرسایش این نوع رسوبات با مدت زمان تحکیم آنها رابطه لگاریتمی دارد، این مقدار برای رسوبات سطحی از 12/0 نیوتن بر متر‌مربع برای تحکیم سه روزه تا 14/0 نیوتن بر متر‌مربع برای رسوبات با تحکیم پنج هفته­ای تغییر می­کند، برای رسوبات زیرسطحی این مقدار  44/0 نیوتن بر متر‌مربع برای تحکیم سه روزه تا 69/0 نیوتن بر متر‌مربع برای رسوبات با تحکیم پنج هفته­ای به دست آمد. همچنین روابطی برای تعیین سرعت جریان در آستانه فرسایش بر حسب جرم مخصوص و نسبت پوکی رسوبات تعیین شد.  

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Experimental Study of Erosion Threshold Shear Stress of Deposited Cohesive Sediments with Different Self-Weight Consolidation

نویسندگان [English]

  • Hossein Samadiborojeni
  • Nima Akbari
  • Behzad Ghorbani

چکیده [English]

     Cohesive sediments are gradually consolidated after settling in dam reservoirs, settling ponds and channels. For hydraulic flushing of the sediments it’s necessary that the erosion threshold velocity and shear stress of these types of sediments to be known. In this study, by using the annular flume in Shahrekord University, this subject was investigated. Fine sediments used in the experiments, were collected from the reservoir bed of Pirbaloot earthfill dam located in north Karun basin, in Chaharmahal and Bakhtiari province. By conducting physicochemical tests the sediments properties were obtained. Five experiments to determine the erosion threshold of cohesive sediments with consolidation of five weeks, three weeks, two weeks, one week and three days was performed and velocity and shear stress of erosion threshold of sediments was measured by the ADV velocimeter. Results showed that erosion threshold of these sediments have a logarithmic relationship with the sediment consolidation time.  The amount of erosion threshold shear stress of sediments for surface sediments were obtained in a range of 0.12 to 0.14 N/m2 for sediment with difference age of self-weight consolidation. These values for subsurface sediments were obtained at 0.44 and 0.69 N/m2, respectively.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Cohesive sediments
  • Annular Flume
  • Erosion threshold
  • ADV Velocimeter