سرفصل های درس هیدرولیک انتقال رسوب 1

نام بسته درسی : هیدرولیک انتقال رسوب 1

————————————————————————-

فهرست:

خصوصیات آب و رسوب

قطر سقوط

زاویه قطر

تخلخل

لزجت سینماتیکی

خصوصیات آب

خصوصیات ذرات رسوب

روشهای تعیین ضریب نیروی رانش

رابطه رابی

روشهای تجربی تعیین ضریب نیروی رانش و سرعت سقوط

عوامل موثر در سرعت سقوط

توزیع اندازه ذرات

وزن مخصوص

معیار آستانه حرکت و کاربرد آن

رهیافت تنش برشی

روش وایت

نمودار شیلدز

رهیافت سرعت

تحقیقات هالستروم و ASCE

معیار یانگ

معیار میر – پیتر و مولر

معیار ماویس و لوشی

معیار U.S.B.R

فرسایش در آبراهه‌ها و ایجاد لایه محافظ

روند پایدار شدن بستر

تعیین میزان عمق فرسایش براساس رهیافت لایه محافظ

محاسبه شیب پایدار

روش طراحی کانالهای پایدار U.S.B.R

طراحی کانال‌های پایدار

کانالهای ذوزنقه‌ای مستقیم

کانالهای با مسیر قوسی

رهیافت‌های مبتنی بر تئوری احتمال

رهیافت انیشتین

منحنی‌های مشخص‌کننده پارامترهای بی‌بعد روش اصلاح شده اینشتین

روش اصلاح شده وانونی و بروکس

روش اصلی اینشتین

تعیین دبی جریان  از رابطه پیوستگی

رهیافت حرکت همسان

 بخش هایی از بسته درسی هیدرولیک انتقال رسوب 1

 خصوصیات آب و رسوب

علم انتقال رسوب در مورد ارتباط مابین آبهای جاری و ذرات رسوب بحث می‌کند. از آنجا که درک خصوصیات فیزیکی آب و ذرات رسوب، به منظور مطالعه انتقال رسوب امری اساسی است، ابتدا پرکاربردترین اصطلاحاتی که در علم انتقال رسوب مطرح است معرفی می‌شود.

جرم حجمی (Density): جرم واحد حجم ماده می‌باشد.

وزن مخصوص (Specific weight): وزن واحد حجم ماده است و رابطه‌ای به صورت زیر بین این دو برقرار است:

که در آن g: وزن مخصوص، r: جرم حجمی و g: شتاب جاذبه است.

چگالی (specific gravity): نسبت وزن مخصوص ماده موردنظر به وزن مخصوص آب در دمای 4 درجه سانتیگراد است (متوسط چگالی ذرات رسوب 65/2 می‌باشد)

قطر کره معادل (Nominal diameter): قطر کره‌ای است که حجم آن برابر حجم ذره موردنظر است.

قطر عبوری از الک (sieve diatmeter): کوچکترین اندازة چشمة الکی است که ذره کروی موردنظر از آن عبور می‌کند.

قطر سقوط (Fall velocity)

متوسط سرعت ته‌نشینی یک ذره در حجم نامحدودی از آب خالص می‌باشد هنگامی که سرعت سقوط در آب با دمای 24 درجه سانتیگراد اندازه‌گیری شود، سرعت سقوط استاندارد نامیده می‌شود.

زاویه قطر (Angle of repose)

عبارت است از زاویه شیبی که توده مصالح ریخته شده در آب، در آستانه حرکت، به خود می‌گیرد و تابعی از اندازه و شکل ذرات رسوبی است. چنانکه هر قدر ذرات بزرگتر و گوشه‌دارتر باشند زاویه قرار بزرگتری دارند. (زاویه قرار را با f نمایش می‌دهند)

تخلخل (Porosity)

نسبت حجم منافذ به حجم کل توده رسوب است

خصوصیات آب (Properties of water)

شناسایی خواص اساسی آب به منظور مطالعه انتقال رسوب، اهمیت ویژه‌ای دارد. این خواص با تغییرات دما، تغییر می‌کند.

خصوصیات ذرات رسوب:

اندازه، شکل، جرم حجمی، وزن مخصوص و سرعت سقوط از جمله خواص مهم یک دانه رسوب هستند که در مطالعه نحوه انتقال رسوب، از اهمیت ویژه‌ای برخوردارند.

اندازه (size):

اندازه از اساسی‌ترین خصوصیات ذرات رسوب است که به آسانی تعیین می‌شود. بدست آوردن و تعیین اندازه ذرات، خود به تنهایی می‌تواند بیانگر خصوصیات فیزیکی رسوب باشد. این خصوصیات فیزیکی در بسیاری از مسائل کاربردی مفید واقع می‌شوند. لازم به ذکر است، اندازه یک ذره با استفاده از آزمایش الک بدست می‌آيد.

نکته

ضریب شکل متوسط ذرات کوارتز است که به طور طبیعی بر اثر جریان آب رودخانه‌ها، سائیده شده‌اند، 7/0  است.

جرم حجمی (Density)

جرم حجمی ذره رسوب به ترکیب کانیهای تشکیل دهنده آن بستگی دارد. (معمولاً از چگالی به جای جرم حجمی استفاده می‌شود). همچنین ذرات رسوب متشکله از کوارتز که توسط جریان آب حمل می‌شوند، دارای چگالی معادل 65/2 می‌باشند.

سرعت سقوط یا سرعت سقوط نهایی، سرعتی است که ذره در خلال ته‌نشین شدن در داخل ستونی از آب خالص ساکن، به آن می‌رسد. این پارامتر به طور مستقیم، تعیین‌کننده وضعیت حاکم مابین جریان و دانه‌های رسوب در خلال جابه‌جا شدن رسوب توسط آب (اعم از حرکت آهسته دانه‌ها، انتقال و یا ته‌نشینی) است. سرعت سقوط ذرات در مایع، به اندازه، شکل، میزان زبری سطوح، چگالی و لزجت سیال بستگی دارد و مقدار آن را می‌توان از تعادل نیروی وزن غوطه‌ور ذره و نیروی رانش Dragforce)) تعیین کرد.

برای مشاوره اینجا بزنید