تغييرپذيري خصوصيات باران شبيه‌سازي شده از تغيير دبي و فشار پمپ

Variation of Simulated Rainfall Characteristics by Permuting Intake Discharge and Water Pressure

سرشت غيرقابل پيش‌بيني و تصادفي باران، شرايط مطالعه آن را دشوار مي‌‌سازد. لذا ساخت و طراحي شبيه‌ساز باران مناسب براي شرايط حاكم بر هر منطقه از كشور با قابليت كاربرد زياد ضروري است. با اين وجود واسنجي شرايط مناسب انجام شبيه‌سازي‌هاي باران و تعيين شرايط بهينه حاكم بر آن‌ها كم‌تر مورد توجه قرار گرفته است. در همين راستا، گروه مهندسي آبخيزداري دانشكده منابع طبيعي دانشگاه تربيت مدرس اقدام به‌ طراحي و ساخت سامانه بزرگ شبيه‌ساز باران به‌‌همراه نازل‌هاي مناسب و قابل نصب براي شبيه‌سازي باران متناسب با شرايط اقليمي‌ استان مازندران نمود. در تحقيق حاضر، امكان‌سنجي توليد بارش شبيه‌سازي شده با شدت‌هاي دلخواه از طريق تغيير دبي، فشار پمپ و چينش نازل‌هاي مورد استفاده در سامانه مذكور و هم‌چنين اثر تغيير فشار و دبي ورودي به‌ سامانه بر تغيير شدت بارش، اندازه قطرات و يكنواختي بارش در سطح پلات مورد بررسي قرار گرفت. نتايج تحقيقات نشان داد كه تغيير فشار پمپ اثر معني‌داري بر خصوصيات باران شبيه‌سازي شده دارد. علاوه بر آن، نتايج حاصل از عكس‌برداري سرعت بالا نشان داد كه توزيع قطري و سرعت قطرات شبيه‌سازي شده در دامنه فشار10 تا 50 كيلوپاسكال، توسط نازل ساخته‌شده، به‌‌ترتيب بين 5/0 تا 7/4 ميلي‌متر و 8/4 تا 9 متر بر ثانيه ثبت شد. هم‌چنين نتايج حاصل از طراحي و چينش شبكه نازل‌ها حاكي از قابليت شبيه‌سازي دامنه شدت‌هاي 30 تا 120 ميلي‌متر در ساعت با ضريب يكنواختي 80 تا 95 درصد در كل سطح 42 متر مربعي از طريق تركيب 27 نازل فعال و غير فعال و هم‌چنين تغيير دامنه‌ي فشار بهينه بوده است.

unpredictable, rare and random nature of natural rainfall. The rainfall simulator, as an alternate effective approach, facilitates quick measurements of different hydrologic components. However, calibrated suitable conditions and optimization of governing situation have been rarely taken in to account. Therefore, the Nozzle Type Rainfall Simulator Laboratory was established at Tarbiat Modares University to simulate rainfall similar to storm events happened in Mazandaran Province climate. In the current study, the potency of creating different rainfall intensities by permuting intake discharge, water pressure and nozzle decoration and also their effects on simulated rainfall characteristics were investigated. The results indicated that in different water pressure, the simulated rainfall characteristics were significantly different. The results also showed that drop size distribution and their velocities produced by manufactured nozzle coded as Apd4, in optimum pressure (10 to 50 kpa), were 0.5 to 4.7 mm and 4.8 to 9 m s-1 respectively. Besides, The results also indicated that a rainfall with intensity of 30 to 120 mm h-1 with coefficient of uniformity ranged from 80 to 95% by 27 nozzle spacing 0.85 m could be properly simulated under intake optimum pressure.