نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشدسازه‏های آبی، دانشگاه تهران

2 دانشیار گروه سازه‏های آبی، دانشگاه تهران

چکیده

ملاحظات زیست‏محیطی موجب شده است که در طراحی سازه‏های کنترل در مسیر رودخانه‏ها، استفاده از سازه‏های نفوذپذیر به طور گسترده‏ای مورد استقبال مهندسین رودخانه قرار گیرد.سازه‏های نفوذپذیر نظیر سدهای پاره‏سنگی می توانند با فراهم نمودن امکان عبور رسوبات از داخل بدنه خود، شرایط هیدرولیکی مناسب‏تری برای عبور جریان در پایین دست خود ایجاد نموده در نتیجه تغییرات زیست‏محیطی ناشی از احداث این سازه‏ها به حداقل می‏رسد. علیرغم انجام مطالعات وسیع در خصوص هیدرولیک جریان عبوری از داخل محیط‏های متخلخل ریزدانه، مطالعات انجام شده در خصوص محیط های متخلخل درشت‏دانه به مراتب کمتر بوده و در این میان مطالعات بسیار کمی در خصوص عبور بار بستر از داخل منافذ سدهای پاره‏سنگی انجام شده است. در این تحقیق به منظور فراهم آوردن شرایط مناسب برای عبور بار بستر از داخل بدنه سدهای پاره‏سنگی، تاثیر تعبیه یک لایه در کف رودخانه که نسبت به لایه های بالایی دارای دانه‏بندی درشت‏تری می باشد مورد مطالعه آزمایشگاهی قرار گرفت. با استفاده از تحلیل ابعادی و بر اساس نتایج آزمایشگاهی حاصله، رابطه‏ای برای تخمین بار بستر عبوری از داخل مصالح درشت دانه ارائه شد. از آنجا که برخی از روابط موجود قادر به پیش‏بینی مقدار بار بستر عبوری از مصالح درشت‏دانه نمی‏باشند، ضمن ایجاد تغییراتی در فرم روابط، کارایی آنها در خصوص تخمین بار بستر عبوری از این نوع مصالح بررسی شد. میانگین خطای نسبی رابطه جدید ارائه شده بر مبنای تحلیل ابعادی 7/64 درصد و میانگین خطای نسبی رابطه میر-پیتر و مولر توسعه داده شده 101درصد بود. هم چنین مشاهده شد که ایجاد لایه‏بندی در سد پاره‏سنگی در دامنه آزمایش­های انجام شده در شرایط آزمایشگاهی موجود دبی بار بستر را به طور معنی‏داری افزایش نداده و لازم است تمهیدات دیگری نظیر تعبیه لایه میانی در نظر گرفته شود.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Investigation of Bed Load Transport Through Rockfill Dam

نویسندگان [English]

  • Pouria Asiaban 1
  • Ebrahim Amiri Tokaldani 2
  • Mohammad Hosein Omid 2

چکیده [English]

Due to environmental considerations, using permeable control structures in rivers have been widely welcomed by engineers working on different aspects of rivers. Impermeable structures such as rockfill dams could provide more suitable hydraulic conditions for flow discharge within rivers by allowing sediments pass through their body so that the environmental impacts at structures downstream may be reduced to its lowest rate. Although there are a large number of researches carried out on the hydraulics behavior of the flow passing through fine and coarse materials, there is, however, a few studies on passing bed load through dam body of rockfill structures. In this experimental research, to provide suitable condition for bed load to pass through dam body, a coarser layer of materials has been used at the bottom of the dam. Using dimensional analysis and data provided from laboratory tests, a relationship to estimate the amount of bed load passing from coarse materials has been introduced, and in this regard, the available equations to estimate bed loads, are modified as well. The mean relative error of the new equation was estimated as 64.7% while it is estimated as 101% for Meyer- Peter and Muler modified relationship. Furthermore, it is found that at the range of the experiments carried out in this research, using coarser materials at the bottom of rockfill dams has no significant effects on the amount of bed load passing through dam body.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Rockfill dam
  • Bed-load
  • stratification