کاربرد تحلیلی تئوری حداکثر ظرفیت انتقال رسوب در تعیین روابط هندسه هیدرولیکی رودخانه ها

حفظ و نگه داری رودخانه ها در حالت تعادل (رژیم) از اهمیت بالایی برخوردار بوده و تعیین هندسه هیدرولیکی پایدار در رودخانه ها، از مهم ترین مواردی است که طراحی و ساماندهی رودخانه براساس آن پایه گذاری می شود. در این تحقیق، مدل تحلیلی برای ارزیابی شرایط پایدار (پایداری دینامیکی و استاتیکی) پیشنهاد شده و روابط هندسه هیدرولیکی تک متغیره و دومتغیره قابل کاربرد در رودخانه هایی که بار بستر بر مورفولوژی آنها نقش مهمی ایفا می کند، از آن استخراج شده است. برای این منظور با استفاده از مدل تحلیلی، سیستمی از معادلات بدون درج قید پایداری کناره (مدل محدود نشده) حل گردیده است. در این راستا، به علت کافی نبودن معادلات موردنیاز برای توضیح پدیده تعادل و حل سیستم مذکور، از تئوری های حدی استفاده شده که براساس این تئوری ها، رفتار رودخانه در جهت بهینه سازی پارامتر مورفولوژیک خاصی توجیه می شود. مقایسه توان های هندسه هیدرولیکی توسعه یافته در این تحقیق با توان های هندسه هیدرولیکی تجربی و تحلیلی، همخوانی مناسبی را نشان می دهد که این امر بیانگر مکانیزم خود تنظیمی کانال های آبرفتی با معرفی فاکتور شکل کانال (نسبت عرض کف به عمق) و گنجاندن فرضیه حدی به روابط حاکم بر جریان (پیوستگی، مقاومت جریان و انتقال رسوب) می باشد. در انتها مدل تخمین ابعاد مقطع پایدار با داده های صحرایی کشور انگلستان مورد واسنجی قرار گرفته و به طور متوسط خطای نسبی محاسبه عرض و عمق مقطع پر به ترتیب ۴۷% و ۳۵% به دست آمده است.

کلیدواژه ها:

equilibrium ، hydraulic geometry ، extremal hypotheses ، تعادل ، هندسه هیدرولیکی ، تئوری های حدی