مقایسه روش های برآورد توزیع تنش برشی در عرض مجاری روباز

Abstract

تنش برشی در بسیاری از معادلات هیدرولیکی انتقال رسوب، مدل های آشفتگی، تعیین بازه های پایدار، فرسایش دیواره ها و کف کانال و نیز برای شبیه سازی تغییرات هندسه رودخانه ها کاربرد دارد. با وجود اهمیت زیاد تنش برشی، متأسفانه اندازه گیری مستقیم تنش برشی در رودخانه ها به ویژه در هنگام وقوع سیل بسیار دشوار است. از این رو محققین روش هایی را برای محاسبه غیرمستقیم تنش برشی ارائه داده اند. در این مقاله از سه روش برای برآورد توزیع تنش برشی مرزی در عرض کانال های روباز استفاده و نتایج آنها با داده های آزمایشگاهی کانال های ساده و مرکب مقایسه شد. نتایج بررسی ها نشان می دهد که مدل شبه دوبعدی شیونو و نایت (SKM) با توجه به درنظر گرفتن اثر جریان های ثانویه، دارای دقت بهتری نسبت به روش های عمودهای بهم پیوسته (MPM) و عمق قائم (VDM) می‌باشد. متوسط خطای نسبی این سه روش برای محاسبه تنش برشی در کانال های آزمایشگاهی ساده و مرکب مورد مطالعه در این تحقیق به ترتیب 8 ، 14 و 18 درصد محاسبه شده است.

Keywords

• تنش برشی مرزی
• مدل ریاضی شبه دوبعدی
• مقاطع مرکب
• جریان های ثانویه