مطالعه آزمايشگاهي تاثير جريان هاي سيلابي ناشي از شكست سد بر انتقال مصالح رسوبي بستر

جريان­هاي متغير سريع همچون سيلاب­هاي ناگهاني ناشي از شكست سد در اثر وقوع زلزله، پديده رگاب، بمباران، روگذري جريان و يا وجود اشتباه در طراحي و اجراي پروژه محتمل بوده و مي­تواند خسارات جاني و مالي فراواني در پايين دست آن­ها ايجاد نمايند. غيردائمي بودن جريان در وقايع سيلابي، داراي تاثير زيادي بر روي ساختار ميدان جريان حركت ذرات رسوبي و همچنين پراكنش آلودگي در رودخانه مي­باشد. اين مطالعه با هدف بررسي آزمايشگاهي تاثير انواع شيب، ذرات رسوبي و جريان متغير با دبي­ هاي متفاوت بر روي حمل رسوب در رودخانه­ ها در فلومي به طول 12 متر، عرض و عمق 5/0 متر و با قابليت شيب پذيري انجام شد. در اين پژوهش دو نوع مصالح رسوبي يكنواخت با اندازه ­هاي 35/10 و 14 ميليمتر در بستر فلوم فوق الذكر با شيب­ه اي 01/0 و 02/0 و تغييرات دبي بين 07/0 تا 66/0 متر مكعب برثانيه مورد آزمايش قرار گرفت. براي شبيه­ سازي سد نيز از يك دريچه بالارونده در 2/2 متري ابتداي فلوم، با سه ارتفاع آب به­ترتيب برابر با 12، 20 و 40 سانتيمتري در پشت دريچه، استفاده شد. نتايج نشان داد كه در جريان متغير ناشي از شكست سد براي حالتي كه ارتفاع آب پشت دريچه 40 سانتيمتر باشد با 35/1 برابر شدن قطر ذره بستر، حمل رسوب 13/0 برابر و همچنين با دو برابر شدن شيب بستر (01/0 به 02/0) براي مصالح با قطر 14 ميليمتر و حالتي كه آب پشت دريچه 12، 20 و 40 سانتيمتر باشد نرخ انتقال رسوب ناشي از آن به­ترتيب 1/3، 5/1و 8/2 برابر شده است. نتايج حاكي از آن است كه بيشترين نرخ حمل بار بستر و همچنين تغييرات مرفولوژي بستر مربوط به زبانه موج مثبت جريان ناشي از شكست سد بوده و با عبور زبانه موج، نرخ حمل تغييرات بار بستر به­شدت كاهش مي­يابد.

Varied flows such as flooding resulting from dam break can happen due to earthquakes, seepage, bombing, overtopping, mistake in design and project performance as well as causing financial damages and human losses. Unsteady flow during flooding events has a high impact on flow field pattern, sediment motion, ecology and also, distribution of contamination in the river. In this study, the impact of various slopes, sediment diameters and unsteady flows with different discharges on sediment transport were carried out at the flume with m length, . m width and height. In this research, two type of uniform sediment particle with and mm in diameter were spread over the bed of above mentioned flume with slope of . and . . To build a dam physical model, a mechanical lift-gate was used at m from the upstream inlet of the flume. Potential hydrostatic initial conditions of the fluvial experimental model resulted from dam-break was based on using three water depths of , and cm at the gate upstream and one water depth of cm at the downstream of the gate. By considering the above mentioned procedures, fluvial flows were produced and have been used with discharge between . to . m /s. The result showed that by increasing the sediment particle size . times the sediment transport have been reduced by for cm upstream water depth and also by increasing the slope by times from . to . for sediment with mm and with initial upstream water depth condition was , and cm the sediment transport have been increased . , . and . times respectively. The above mentioned points show the significance of fluvial flows and their effects on sediment transport and therefore the morphological changes of rivers. Result has been shown that high sediment transport rate and bed evolution was resulting from positive wave head and after that, sediment transport rate have been intensity decreased.