نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

2 دانشیار گروه مهندسی آب دانشگاه فردوسی مشهد

3 دانشگاه شهرکرد

4 دانشگاه فردوسی مشهد

10.22055/jise.2018.25421.1753

چکیده

انتقال رسوبات چسبنده توسط جریان، پدیده پیچیده‌ای است که برای مدیریت رسوب در مخازن سدها، کانال‌های انتقال و بانتقال رسوبات چسبنده توسط جریان، پدیده پیچیده‌ای است که برای مدیریت رسوب در مخازن سدها، کانال‌های انتقال و بنادر اهمیت اساسی دارد. در این تحقیق با استفاده از فلوم دایره‌ای به بررسی فرآیند فرسایش رسوبات چسبنده بستر با درجه‌های مختلف تحکیم پرداخته شد. همچنین اندازه‌گیری سرعت و تنش‌برشی جریان با استفاده از دستگاه سرعت‌سنج سه بعدی ADV انجام پذیرفت. بر اساس نتایج استوانه ته‌نشینی زمان تحکیم رسوبات در آزمایش‌های فرسایش 1، 3، 14 و 28 روز در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد فرسایش رسوبات تابعی از زمان تحکیم و تنش‌برشی بستر است. همچنین مشاهده شد با افزایش تنش برشی نوع فرسایش رسوبات در زمان تحکیم یک روز از سطحی به توده‌ای تبدیل می‌شود. این در حالی است که در دوره‌های تحکیم دیگر در تمام تنش‌ها نوع فرسایش از نوع سطحی است. تنش‌برشی آستانه فرسایش رسوبات چسبنده بستر برای زمان‌های تحکیم انتخابی 1، 3، 14 و 28 روز بترتیب 15/0، 62/0، 83/0 و 11/1 نیوتن بر متر مربع بدست آمد. در همین راستا نتایج حاکی از آن است که نرخ فرسایش با دوره تحکیم رابطه معکوس و غیرخطی دارد، چنانکه در تنش‌برشی یکسان، افزایش دوره تحکیم موجب کاهش نرخ فرسایش گردیده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Experimental Investigation the Effect of Consolidation Time on Erosion Rate of cohesive sediment

نویسندگان [English]

  • zahra taheri 1
  • kazem esmaili 2
  • hossein samadi borujeni 3
  • Saeed Reza Khodashenas 4

1 Water and Science Engineering, Faculty of Agriculture, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran

2 Associate professor water science and Engineering Dept. Ferdowsi university of Mashhad, Mashhad, Iran

3 Associate Professor, of Water Engineering Department, Faculty of Agriculture, Shahrekord University,Shahrekord, Iran

4 Ferdowsi University of Mashhad

چکیده [English]

Transmission of cohesive sediment by flow is a very complicated phenomenon which is applied for sediment management measures in dam reservoirs, channels and harbors. In this research, using an annular flume the process of cohesive sediments erosion was performed with different degrees of consolidation of the sediments. Flow velocity and shear stress were also measured using the Acoustic Doppler velocimeter (ADV). Based on the results of cylindrical deposition, the time of consolidation of sediments in erosion experiments was considered 1, 3, 14 and 28 days. The results showed that erosion of sediment is a function of consolidation time and bed shear stress. It was also observed that with increasing shear stress of flow, the sediment erosion type was converted from surface to mass during one-day consolidation. However, during consolidation periods, all of the stresses are erosion surface of erosion. The shear stress threshold of erosion of bed cohesive sediment for selective consolidation times 1, 3, 14 and 28 day was obtained 0.15, 0.62, 0.83 and 1.11 N/m2 respectively. In this regard, the results indicate that the erosion rate has an inverse and nonlinear relation with the period of consolidation, as in the same stresses, increasing the consolidation period has reduced the erosion ratethe increase of the consolidation period will reduce the erosion rate

کلیدواژه‌ها [English]

  • Erosion
  • Equilibrium Concentration
  • Critical Shear Stress
  • Annular Flume