بهرام رضایی

در هنگام وقوع سیلاب در رودخانه، چنانچه مقطع اصلی رودخانه قادر به انتقال سیلاب ایجاد شده نباشد، جریان مازاد بر ظرفیت کانال اصلی وارد سیلاب دشت ها می شود. با توجه به تأثیر شرایط توپوگرافی محلی، رودخانه هایی با مقطع مرکب مستقیم در طبیعت به ندرت یافت می شوند و اغلب رودخانه ها دارای مقطع عرضی غیرمنشوری هستند. در کانال های مرکب غیرمنشوری، به دلیل تأثیر تغییر مقطع عرضی در طول کانال، ساختار جریان پیچیده تر از کانال های مرکب منشوری است. به همین دلیل بررسی ویژگی های جریان در چنین کانال هایی امری مهم بوده و می تواند به مهندسان در درک بهتر رفتار جریان در رودخانه ها، به ویژه در مواقع سیلابی کمک کند. در پژوهش حاضر، رفتار جریان در کانال های مرکب مورب با سیلاب دشت های مایل (شیب دار) به صورت تجربی مورد بررسی قرار گرفته است. در این کانال ها یکی از سیلاب دشت ها به صورت واگرا و دیگری به صورت همگرا است. آزمایش ها در سه عمق نسبی 2/0، 3/0 و 4/0 و برای دو زاویه اریب 81/3 و 31/11 درجه انجام شده است. اندازه گیری ها در طول ناحیه اریب در 5 مقطع با فواصل طولی 5/1 متری برای کانال مرکب با زاویه اریب 81/3 درجه و در 3 مقطع با فواصل طولی 1 متری برای کانال مرکب با زاویه اریب 31/11 درجه انجام شده است. هدف از این اندازه گیری ها بررسی اثر زاویه اریب سیلاب دشت ها و همچنین شیب جانبی (عرضی) آن ها بر ویژگی های جریان در کانال های مرکب مورب است. با استفاده از داده های آزمایشگاهی، توزیع عرضی سرعت جریان، تنش برشی مرزی، توزیع دبی جریان، جریان های ثانویه، نیمرخ سطح آب و مقاومت جریان بررسی شده اند. با توجه به نتایج، توزیع عرضی سرعت جریان و تنش برشی مرزی در کانال های مرکب مورب با سیلاب دشت های مایل به صورت نامتقارن و غیریکنواخت است. همچنین همواره سرعت جریان و تنش برشی مرزی در سیلاب دشت واگرا بیشتر از مقدار آن ها در سیلاب دشت همگرا است. با افزایش زاویه اریب سیلاب دشت ها، سرعت جریان و تنش برشی مرزی در کل مقطع عرضی کانال، به ویژه در سیلاب دشت ها افزایش یافته است. همچنین با افزایش زاویه اریب سیلاب دشت ها، بزرگای جریان های ثانویه افزایش یافته نیمرخ سطح آب به صورت غیر یکنواخت درمی آید. به دلیل شیب جانبی سیلاب دشت ها، سرعت و تنش برشی مرزی در سیلاب دشت واگرا افزایش یافته درحالی که مقادیر آن ها در سیلاب دشت همگرا کاهش یافته