خصوصيات پرش B-F در سطوح شيبدار با بستر صاف

B-f jump characteristics in smooth sloping beds

درحوضچه هاي آرامش با شيب معكوس در پايين دست سطوح شيبدار، معمولا قسمتي از پرش بر روي سطح شيبدار منتقل مي شود، و در عمل بيشتر پرش نوع B-F اتفاق مي افتد. خصوصيات پرشB -F در سطوح شيبدار، از جمله نسبت عمق ها و طول غلتابي، مي تواند كمك شاياني به طراحي مناسبت تر و ارزان تر حوضچه ي آرامش پايين دست باشد. دراين تحقيق ابتدا با استفاده از تحليل ابعادي و انگاره خود- تشابه ي ناقص معادله ي كلي جهت محاسبه ي نسبت عمق هاي مزدوج استخراج شد. آزمايش ها در مدلي با سه شيب مختلف براي نهر بالادست (13/5، 21/5و 29/5درجه) با حوضچه هاي آرامش در سه شيب (0/05-، 0/1- و 0/15- درصد) انجام شدند. نتايج نشان دادند كه با افزايش شيب حوضچه ي آرامش نسبت عمق هاي مزدوج كاهش مي يابد بطوري كه در شيب 0/15- درصد، و براي يك موقعيت پرش ثابت (E=0/05)، نسبت عمق هاي مزدوج حدود شصت درصد نسبت به شيب 0/05- كاهش پيدا كرد. طول غلتاب پرش نيز بررسي گرديد و براي محاسبه ي آن رابطه اي كلي برحسب افت نسبي كارمايه درداخل پرش استخراج شد. نتايج نشان دادند كه معادله طول غلتابي مستقل از شيب نهر بالادست وحوضچه ي آرامش است. در نهايت، با استفاده از داده هاي آزمايشگاهي اين تحقيق، ضرايب روابط كلي به دست آمد و درصد متوسط خطاي معادله هاي كلي جهت محاسبه ي نسبت عمق ها و طول غلتابي به ترتيب 8/72 و 13/31درصد محاسبه گرديدند.

Beacause of the hydraulic jump unstable behavior in adverse-slope stilling basins downstream of sloping beds, the jump toe is transmitted on sloping bed. Therefore, formation of the B-F jump is common in practice. In this research, using dimensional analysis and Incomplete Self-Similarity (ISS) theorem, a general equation was derived to computation of the sequent depth ratio of a B-F jump on smooth sloping bed. The experiments were conducted in a physical model for three different slopes of upstream channel (13.5, 21.5 and 29.5 degree) and downstream stilling basin (-0.05, -0.1 and -0.15 %). The results showed that the sequent depth ratio decreases as the slope of stilling basin increases so that for the stilling basin with the slope of 0.15 % and for the constant position of the jump (E0=0.5), the sequent depth ratio decreases about 60% compared with the slope of 0.05% . Then, the roller length was investigated and based on relative energy loss in the jump a general equation was derived to calculate the roller length of a B-F jump. The results showed that the equation of roller length is independent of upstream channel and stilling basin slopes. Finally, using all of the experimental data the required coefficients were calculated and the mean percentage errors were obtained 8.71 and 13.31 % for the sequent depth and roller lenghth equations respectively .