بررسی و تعیین روابط ریاضی و هیدرولیکی ضریب زبری رودخانه های منتخب استان خراسان رضوی

یکی از مهمترین مباحث در مهندسی رودخانه، تخمین ضریب مقاومت جریان است. روش های مختلفی برای تخمین این ضریب توسط محققین مختلف ارایه شده است که عمدتا برای شرایط خاص هر رودخانه کاربرد دارند. با توجه به اهمیت این ضریب، تعیین مقدار مناسب آن نقش موثری در برآورد صحیح سرعت و دبی جریان ایفا می کند. از آنجا که روابط ارایه شده عمدتا بر اساس اطلاعات آزمایشگاهی بوده و یا برای رودخانه های خاصی توسعه یافته که در محدوده مشخصات همان رودخانه ها کاربرد دارند، در این طرح پنج مورد از رودخانه های منتخب استان (رودخانه های کارده، رادکان، فریزی، شاندیز و طرق) در نظر گرفته شده است تا با استفاده از اطلاعات ایستگاه های هیدرومتری و هم چنین اندازه گیری های صحرایی دبی و سرعت جریان و تعیین مشخصات مصالح بستر و شرایط هندسی و هیدرولیکی رودخانه، ضریب مانینگ تعیین و با استفاده از مقادیر اندازه گیری شده روابط مناسب برای برآورد ضریب زبری معرفی گردد. برای رسیدن به اهداف مورد نظر، مقاطع مورد مطالعه بایستی دارای بستر شنی بوده و علاوه بر آن بایستی جریان یکنواخت، آشفته، بطور هیدرولیکی زبر، بدون موانع و گیاهان و نیز بدون فرم های بستر باشد تا بتوان اثرات این موارد را بر مقاومت جریان کم کرد و فرض کرد که مقاومت جریان عمدتا ناشی از اندازه ذرات بستر می باشد. نتایج نشان داد، علاوه بر دانه بندی مصالح بستر، رفتار هیدرولیکی جریان نیز در محاسبه ضریب زبری موثر است. به همین منظور با انجام آنالیز ابعادی، مشخص شد، عدد فرود جریان می تواند به عنوان پارامتر بیانگر این رفتار در نظر گرفته شود. بررسی بیشتر در این مورد نشان داد، ضریب زبری جریان دارای نسبت عکس با عدد فرود می باشد. در نهایت برای هر رودخانه روابطی ارایه شد که می توانند با دقتی مناسب، ضریب زبری را در رودخانه های مورد مطالعه تخمین بزنند. علاوه بر این روابط، روابطی بر اساس شعاع هیدرولیکی برای تخمین ضریب زبری ارایه گردید. کلمات کلیدی: ضریب زبری مانینگ، مقاومت جریان، آنالیز ابعادی، عدد فرود، خراسان رضوی