خرید ارزان اشاره ای بر اصول نظری گسترش سیلاب 68 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل : Word (..docx) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد صفحه : 47 صفحه

قسمتی از متن Word (..docx) :

اشاره ای بر اصول نظری گسترش سیلاب ویرانگری سیلها زاییده سرعت زیاد آنها می باشد، چه مهمترین نیروی مخربه آب در حالت آرامش فشار ناشی از وزن آن است. چنانچه آب روان گردد، جرم پویای آن توانایی انجام کار را دارد، نیروی ضربه ای (و فشار منتجه از آن)، و کار مایه جنبشی دو ویژگی مهم آب روان و توابعی از سرعت آن می باشند. پیامدهای سیلها نه تنها خرابی ساختمانهایی چون خانه ها، پلها، جاده ها، اسکله ها، ...، بلکه فرسایش خاکهای زراعی و حمل آنها به اماکن ناخواسته، چون شهرها، کاریزها، کشتزارها و مخازن سدهاست. نتایج مشاهدات و بررسیهایی بی شمار که درباره علل فرسایش و بالاخص نیروی فرسایندگی آب و ظرفیت آن برای حمل رسوب صورت گرفته حاکی از آن است که سرعت آب عامل مهم شستگی و جابجایی خاک به شمار می رود. پژوهشگرانی چند نیز فرسایندگی آب پویا را با تنش برشی آن وابسته یافته اند، که این نیرو خود نیز تابعی مستقیم از ارتفاع جریان و شیب خط کار مایه می باشد، که همبستگی شیب و سرعت جریان نیز به ثبوت رسیده است. بنابراین، مهار سیلاب از طریق کاهش سرعت و ارتفاع، و افزایش سطح تاثیر میسر می گردد. شرحی کوتاه از این مطالب، نه به ترتیبی که در بالا یاد شده اند، در صفحات آینده خواهد آمد. شستن خاک بستر رود و اراضی مجاور آن و انتقال رسوب از مهمترین زیانهای سیل به شمار می روند. دستاورد مشاهدات و پژوهشهای پرشمار محققین هیدرولیک حاکی از آن است که نیروی فرسایندگی آب و ظرفیت آن برای حمل رسوب، تابعی از سرعت جریان می باشند. Branson و همکاران (1972، ص 48، به نقل از Twenhofel ) برآنند که نیروی فرسایندگی و ظرفیت حمل رسوب آب به ترتیب با توانهای پنجم و سه و دودهم تا چهارم سرعت آن (V5 و V3.2-4 ) بستگی دارند. Bell (1983 ، ص ص 310 – 309) توانهای ششم و سوم را برای دو عامل مزبور پیشنهاد کرده است.  نتایج بررسیهای Mavis (Schwab و همکاران، 1966، ص ص 170 – 169) در مورد آستانه فرسایش بسترها با استفاده از ذراتی دارای قطرهای مساوی (یکدست)، که قطر آنها، d ، و چگالی نسبی آنها، G ، به ترتیب بین 70/5-35/0 میلی متر، و 64/2-83/1 نوسان داشته اند، دلالت بر وجود رابطه تجربی زیرین سرعت آب و جدایی ذرات از بستر می کند.
که در آنVt سرعت آستانه فرسایش برحسب فوت بر ثانیه می باشد. Strand (1973، به نقل از Mavis و Laushey ) سرعت مزبور را 7/0 میانگین سرعت نهر دانسته است. به عقیده Brater و King (1976، ص ص 27 – 23 : 7) ، پژوهشگرانی از این دست سرعت آب را عامل عمده فرسایش به حساب آورده، و نقش ژرفای جریان را به هیچ شمرده اند؛ در حالی که، تنش برشی آب، که سبب جدایی ذرات از بستر می گردد، تابعی است از عمق جریان :
که در آن ( تنش برشی (نیوتن بر متر مربع) ، W ، وزن مخصوص واحد آب (نیوتن بر مترمکعب)، D عمق جریان (متر) و ( زاویه کف بستر نسبت به افق بوده، و از آن جا که سینوس و ثانژانت زاویای کوچک تقریباً برابرند، معمولاً ، tan( یعنی شیب کف، S، در رابطه فوق الذکر قرار می گیرد، بدین ترتیب، تنش برشی آب نیز تابعی از شیب بستر می باشد. Sandor (1983، ص 77 به نقل از Leopold و همکاران)، تنش برشی آب را عامل فرسایندگی ، و مقدار آن را متناسب با مجذور سرعت جریان دانسته است. چنانچه از مطالب بالا و دیگر مطالعات  مستفاد می شود، نیروی فرسایندگی آب تابعی است از سرعت و ارتفاع آن، و سرعت ، بر اساس رابطه مانینگ (
)، خود تابعی است از : خشونت بستر n ، شیب نهر s ، و شعاع آبی آن، R ؛ بنابراین ، کاهش نیروی فرسایندگی آب از طریق افزایش ضریب خشونت  و کاستن شیب، شعاع آبی و ارتفاع جریان میسر می گردد. این فرآیند در شبکه های گسترش سیلاب در حوضچه های آرامشی که، اصطلاحاً نهرهای آبرسانی گسترشی، و گسترشی نامیده می شوند، تحقق می یابد. فرض کنیم سیلی به عمق D1 متر در آبراهه ای دارای دیواره های عمودی، و به عرض L1 متر، شیب S1 درصد و سرعت V1 متر بر ثانیه در جریان است، بده این سیل Q=L1D1V1=A1V1 متر مکعب بر ثانیه، و نیروی برشی آن: WD1S1 = (1 نیوتن بر متر مربع می باشد. چنانچه کلیه این جریان وارد نهری به طول L2=200L1 گردیده، و با سرعتی معادل
از سراسر طول نهر سرریز کند، عمق جریان، D2 ، برابر خواهد بود با :
در صورتی که آب در سطحی که شیب آن
باشد به راه افتد، نیروی برشی جریان :
نیوتن بر متر مربع می باشد ، بدین ترتیب، نیروی برشی آن نسبت به بستر اصلی 40 بار کاهش می یابد. چنانچه نظر Leopold (Sandor ، مرجع بالا) را معتبر شمرده، و نیروی فرسایندگی آب را تابعی مستقیم از مجذور سرعت آن بدانیم، نسبت این دو نیرو (در بستر اصلی و پس از گذشتن از حوضچه آرامش و جریان در سطح زمین) :
خواهد بود، به دیگر سخن، نیروی فرسایندگی آب پس از گذشتن از حوضچه آرامش 100 بار کاستی می پذیرد. آنچه در این میان تاکنون به حساب نیامده است، کارمایه زایل شده در نهر آبرسانی – گسترشی می باشد. شکل ساده قانون برنولی برای جریان آب در رودخانه، و پخش آن در روی زمین به شرح زیر است :
که در آن Z ارتفاع کف بستر از مبدایی معین (مثلاً سطح دریا)، a ضریب تصحیح کارمایه جنبشی، g شتاب ثقل و hL افت فشار (کارمایه زایل شده)، و 1 و 2 معرف جریان در رودخانه و بر روی زمین می باشند؛ D و V تعریف شده اند. عرضه مثال عددی زیر کوششی است در روشنگری این بحث : سیلی به عمق یک متر، در آبراهه ای دارای مشخصات زیر ، در جریان می باشد: مقطع مستطیلی؛ شیب؛ یک درصد، عرض، 5 متر؛ جنس بستر ، قلوه سنگ، 4% = n ، ارتفاع کف در محل انحراف آب، 05/1440 متر. این آب از نهری به طول 500 متر به عمق نیم متر و با شیب طولی 2 در ده هزار متصل می گردد. آب پس از پر کردن نهر از سراسر طول لبه (1000 متر) به ارتفاع 05/0 متر، و سرعت 2/0 متر بر ثانیه ، سر ریز می کند (فرض بر آنست که نشت در نهرها صورت نمی گیرد). رابطه برنولی برای این دو وضعیت به ترتیب زیر خواهد بود : 1- از آن جا که شیب نهر آبرسانی یازده در ده هزار، و طول آن 500 متر است، بنابراین ارتفاع کف نهر آبرسانی در فاصله 500 متری از ابتدای آن برابر است با : 500.00 × 0.0011=0.55 متر 1140.05-0.55=1139.50 متر و ارتفاع لبه آبرسانی – گسترشی ( سر ریز) در محل اتصال آن با نهر آبرسانی : 1139.50 + .050=1140.00 متر می باشد . لبه نهر در وسط آن (500 متری ابتدای نهر) 500.00 × 0.0002=0.10 متر پایین تر از ابتدای آن قرار دارد ، بنابراین، ارتفاع لبه نهر در محل فوق الذکر برابر است با : 1140.00-0.10 = 1139.90 متر این ارتفاع معادل Z2 می باشد. 2- سرعت آب در آبراهه، V1 ، بر اساس رابطه مانینگ برابر است با :
متر بر ثانیه بنابراین :