تعيين فاصله بحراني كنش در پروژه هاي پخش سيلاب گربايگان فسا

یكی از نیازهای اساسی در طراحی پروژه های پخش سیلاب بررسی فاصله بحرانی شروع كنش بستر بر اساس هیدرولیك جریان و ارائه دستورالعمل تعیین فاصله كانالهای پخش در شرایط محیطی مختلف می باشد . نقش این كانالها كاهش قدرت كنشی جریان سطحی بوده و فاصله بین آنها باید به گونه ای طراحی شود كه پارامترهای هیدرولیكی جریان قبل از رسیدن به آستانه فرسایش توسط خاكریز پائین دست كنترل گردد . از طرف دیگر در پروژه های پخش سیلاب عوامل مختلفی نظیر شیب اراضی، بافت خاك، پوشش گیاهی و مقاومت برش ی سطح خاك بر هیدرولیك جریان موثرند . هدف از این تحقیق بررسی هیدرولیك جریان و تعیین فاصله بحرانی كنش بستر در پروژه های پخش سیلاب و تعیین فاصله مناسب كانالهای پخش با توجه به ویژگیهای خاك در یكی از عرصه های مهم پخش سیلاب در گربایگان فسا بوده است . برای این منظ ور از یك دستگاه فلوم صحرایی از جنس آهن سیاه به طول 120 متر عرض 0.4 متر وارتفاع دیواره های 0.25 متری استفاده گردید . در این تحقیق سه آزمایش انجام گرفت و در هر آزمایش با شبیه سازی جریان سطحی به ارتفاع 0.1 متر پارامترهای شدت جریان و عمق متوسط جریان در مقاطع عرضی متوالی بطور مستقیم اندازه گیری شده و سایر پارامترها نظیر سرعت متوسط و تنش برشی جریان با استفاده از معادلات موجود محاسبه گردیدند . همچنین با حفر نیمرخ خاك ویژگیهای لایه سطحی و مشخصات فیزیكی و شیمیائی لایه های مختلف اندازه گیری شد . نتایج این تحقیق نشان می دهد، خاك مورد آزمایش به صورت مطبق از سه لایه مجزا تشكیل شده است . بافت خاك شنی – لومی بوده و دارای درصد بالائی از شن ریز می باشد . همچنین پارامترهای هیدرولیكی جریان نظیرسرعت متوسط و تنش برشی جریان در امتداد شیب اراضی افزایش یافته است . روندتغییرات خطی و یكنو اخت نبوده بلكه متناسب با شیب و ضریب زبری بستر فلوم تغییر كرده است و مقدار آنها در فاصله 70 تا 100 متری از ابتدای فلوم حداكثر شده است . از طرف دیگر نمودار تغییرات عمق فرسایش و رسوب به طور جداگانه اندازه گیری شده است كه در آن حداكثر عمق فرسایش در فاصله 70 متری از ابتدای فلوم به صورت پله ای كوتاه به عمق 3سانتیمتر(سركانال)ایجاد شده است . بعبارتی پدیده فرسایش و رسوب هماهنگ با تغییرات پارامترهای هیدرولیكی جریان در بستر فلوم به طور پراكنده انجام شده است و محل وقوع حداكثر عمق فرسایش ( 70 متر از ابتدای فلوم)را می توان به عنوان فاصله بحرانی كنش در نظر گرفت و آنرا برای فاصله كانال های پخش در این خاك و شیب توصیه نمود.

Design of distance between spreading channels, is a basic requirement in flood water spreading projects. Spreading channels decrease stream power and their distance should be designed to control hydraulic parameters before reaching the threshold value. In the other hand, different parameters including slope gradient, soil texture, vegetation cover and flow resistance affect the hydraulic characteristics of the flood water spreading. This study carried out in the Gareh Bygone plain, in the south of Fasa city to investigate the effect of environmental parameters on the critical distance for scouring. An open hydraulic flume with 120 m length, 0,4 m width and 0,25 m depth was used to simulate overland flow with 0,1 m depth. Three experiments were examined and for each experiment, discharge flow and mean flow depth were measured directly and other parameters such as mean velocity and shear stress were calculated. Using soil profile, chemical and physical soil properties for different layers were measured. Results of this study show that the soil was composed of three distinct layers. Their texture was sandyloam with high percent of fine sand. Hydraulic parameters such as velocity and shear stress were increased with flow length.The increasing trends were not linear and uniform. It is changed according to bed slope and roughness coefficient and reached the maximum value at 70-100 m length from the initial point of flume which was confirmed with erosion and sedimentation curves that were measured individually. The maximum erosion occurres, in the shape of micro step with 3cm. hieht, at 70m far from the initial point of the flume. So, 70m is suggested as the best distance between channel spreading.