حل عددي نيمرخ طولي سطح آب سد سنگريزه‌اي همگن در شرايط توزيع فشار غير هيدرواستاتيك

استفاده از سنگريزه‌ها در طراحي سازه‌هاي آبي نظير سدهاي سنگريزه‌اي، با توجه به ملاحظات زيست محيطي روز به روز رو به افزايش است. مطابق مباني هيدرويكي، با افزايش شيب سطح آب و بستر و يا ايجاد انحناي قابل ملاحظه در خطوط جريان، توزيع فشار عمودي از حالت هيدرواستاتيك خارج مي‌شود. در نتيجه در محيط‌هاي متخلخل سنگريزه‌اي به دليل افت شديد انرژي و اختلاف زياد بين تراز آب بالادست و پايين دست محيط، توزيع فشار از نوع غير هيدرواستاتيك مورد انتظار است. در اين تحقيق با استفاده از رابطۀ نحوه توزيع فشار غير هيدرواستاتيك، معادله انرژي و با در نظر گرفتن رابطۀ افت اصطكاكي در محيط‌هاي سنگريزه‌اي، يك رابطه براي تعيين نيمرخ طولي سطح آب در داخل سدهاي سنگريزه‌اي ارائه شده است. به منظور بررسي صحت معادله، نتايج حاصل از آزمايش‌هاي انجام شده در آزمايشگاه هيدروليك گروه آبياري و آباداني دانشكده كشاورزي دانشگاه تهران بر روي يك سد سنگريزه‌اي همگن متشكل از مصالح سنگريزه‌اي رودخانه‌اي گرد گوشه با قطر متوسط 1.68، 2.27، 4.07 و 4.84 سانتي‌متر و در دو طول سد سنگريزه‌اي 50 و 100 سانتي‌متر، مورد استفاده قرار گرفت. حل عددي معادله معرف تغييرات سطح آزاد جريان در داخل سد سنگريزه‌اي و مقايسه نتايج با مقادير آزمايشگاهي نشان مي‌دهد كه مدل به خوبي قادر به محاسبه نيمرخ طولي سطح آب سدهاي سنگريزه‌اي در دبي‌هاي كم و زياد است. تحليل آماري نتايج نشان مي‌دهد كه ميانگين خطاي نسبي حاصل از كاربرد رابطۀ ارائه شده در اين تحقيق، برابر 3.96 درصد مي‌باشد.