بررسي تغييرات ضرايب رابطه‌ي نمايي جريان غيردارسي درون مصالح سنگريزه‌اي تحت شرايط مختلف جريان

محاسبه‌ي‌ گراديان هيدروليكي در تحليل جريان ماندگار درون مصالح سنگريزه‌اي اهميت بالايي دارد. براي محاسبه‌ي گراديان هيدروليكي بر اساس سرعت جريان غيردارسي از روابط دوجمله‌اي و نمايي استفاده مي‌شود كه رابطه‌ي دوجمله‌اي نسبت به نمايي از دقت و كارايي بالاتري برخوردار است. از آنجا كه در تحليل دو‌بُعدي جريان غيردارسي در محيط‌هاي متخلخل درشت استفاده از رابطه‌ي نمايي ضرورت دارد، محققين در گذشته روابطي را جهت محاسبه‌ي ضرايب m و n رابطه‌ي نمايي بر اساس ضرايب a و b رابطه‌ي دو جمله‌اي ارائه داده‌اند. در برخي از پژوهش‌هاي قبلي Vmax=1 در نظر گرفته شده است، اين در حالي است كه حداكثر سرعت جريان به خصوصيات فيزيكي سنگريزه‌ها و ويژگي‌هاي جريان بستگي داشته و لزوماً معادل واحد نيست. در پژوهش حاضر محاسبه‌ي سرعت حداكثر بر مبناي مقادير a و b و Re مدل تحليلي احمد و سونادا پيشنهاد شده است. نتايج نشان مي‌دهد كه براي محاسبه‌ي ضرايب m و n رابطه‌ي نمايي با استفاده از ضرايب a و b و با فرض Vmax=1، اختلاف بين متوسط ميانگين خطاي نسبي گراديان هيدروليكي محاسباتي و ثبت شده در آزمايشگاه براي مصالح ريز، متوسط و درشت‌ به ترتيب برابر با 21.95، 22.98 و 21.97 درصد به دست آمده است. در حالي كه بر مبناي رابطه‌ي پيشنهادي، مقادير ميانگين خطاي نسبي در مصالح ريز، متوسط و درشت به ترتيب برابر با 11.39، 14.69 و 19.72 درصد محاسبه شده است. به بيان ديگر، راهكار پيشنهادي باعث افزايش دقت محاسبه‌ي گراديان هيدروليكي با استفاده از مقادير a و b، در برآورد ضرايب m و n شده است.