کاربرد مبانی جریان متغیر مکانی در تعیین قطر بهینه لوله های زهکش زیرزمینی

لوله های زهکشی از مهم ترین بخش های سیستم های زهکشی زیرسطحی می باشند و مهم ترین کاربرد این لوله ها در اراضیکشاورزی به منظور خارج ساختن آب اضافه حاصل از آبیاری یا بارندگی می باشد. طراحی قطر لوله های زهکشی یکی از پارامترهای بسیارمهم در عملکرد مناسب آنها محسوب می شود. هدف از انجام این مطالعه استفاده از نظریه جریان متغیر مکانی به عنوان فرم جریان حاکمدر طول لوله های زهکش در تعیین قطر لوله می باشد. بر این اساس، قطر لوله در پنج حالت ترکیبی از دبی زهکشی، شیب، طول و جنس زهکش محاسبه و نتایج آن با قطرهای پیشنهادی از سه روش معادله شواب، دیاگرام USBR و روش پیشنهادی مصطفی زاده- محمدزاده قیاس شده است. نتایج نشان می دهد در تمام حالات قطر پیشنهادی از روش مصطفی زاده- محمد زاده ناکافی و پروفیل سطح آب بهسقف لوله خواهد رسید و لوله یه صورت تحت فشار عمل خواهد کرد. اگرچه در شرایط کاربرد قطرهای پیشنهادی از معادله شواب و دیاگرام USBR، لوله به صورت مناسب عمل خواهد کرد؛ لکن در برخی حالات طراحی بر این اساس به علت افزایش قطر لوله بیش از حد نیاز محافظه کارانه و مستلزم هزینه های بیشتر است. بر این اساس قطر بهینه لوله در هر حالت با توجه به وجود سطح آزاد در تمام طوللوله با محاسبه نیمرخ سطح آب در طول لوله از نظریه جریان متغیر مکانی بدست آمده است.

کلیدواژه ها:

جریان متغیر مکانی ، قطر ، لوله زهکش ، معادله شواب