بهرام رضایی

رودخانه ها دائماً بستر و کناره های خود را دست خوش تغییر قرار داده و همین امر سبب می شود که مسیر آن ها در طول زمان دچار تغییرات اساسی شود. همگام با حرکت و جاری شدن آب و رسوب بستر در رودخانه، تغییر و جابجایی در سایر مشخصات هندسی آن به وقوع می پیوندد. کانالهای مرکب، مقطع عرضی بسیاری از رودخانه ها را تشکیل می دهد. بررسی رفتار هیدرولیکی کانال های مرکب، در طرح های کنترل سیلاب و ساماندهی رودخانه ها اهمیت فراوانی دارد. سرعت جریان در کانال اصلی رودخانه به دلیل عمق زیاد و ضریب زبری کمتر نسبت به سیلاب دشت ها بیشتر است، این در حالی است که جریان در سیلاب دشت ها به دلیل عمق کم و ضریب زبری بیشتر دارای سرعت بسیار کمتری است. این اختلاف سرعت بین کانال اصلی و سیلاب دشت ها باعث ایجاد گرادیان عرضی قابل توجهی می شود، به همین دلیل لایه برشی در مرز مشترک این دو بخش به وجود خواهد آمد. این لایه برشی ایجاد شده، منجر به بروز تنش برشی اضافه بر تنش برشی بستر و جداره های کانال می شود که به آن تنش برشی ظاهری گفته می شود. در نتیجه حضور این لایه برشی، گردابه هایی در جهت جریان و در جهت عمود بر جریان به وجود می آید. با افزایش عمق جریان بر روی سیلاب دشت ها، فاصله بین این گردابه ها و ابعاد آن ها به تدریج کم شده و در عمل یک ناحیه اندرکنشی پیوسته در فصل مشترک کانال اصلی و سیلاب دشت ها به طور یکنواخت ایجاد می شود. این فرآیند باعث تبادل پیوسته جرم و مومنتم بین کانال اصلی و سیلاب دشت ها می گردد. در این تحقیق تأثیر زاویه های مختلف همگرایی سیلاب دشت ها با شیب عرضی یکسان بر هیدرولیک جریان در کانال های مرکب غیرمنشوری به صورت آزمایشگاهی بررسی شده است. به همین منظور آزمایش های مختلفی در سه عمق نسبی (3/0 و 4/0 و 5/0) برای زاویههای همگرایی °81/3 و °31/11 انجام شده است. آزمایش ها شامل اندازه گیری پروفیل سطح آب، توزیع سرعت جریان و توزیع تنش برشی مرزی بود و نتایج به دست آمده در قالب جدول و نمودارهای مختلف گزارش شد. برای اندازه گیری سرعت در مقاطع عرضی مختلف در طول ناحیه همگرایی از دستگاه سرعت سنج صوتی داپلر (ADV) و برای اندازه گیری تنش برشی مرزی از لوله پرستون با قطر خارجی چهار میلی متر استفاده شده است. نتایج حاصل نشان می دهد که افزایش زاویه همگرایی و عمق نسبی باعث تغییر در هیدرولیک جریان خواهد شد به طوریکه در یک عمق نس