ارائه رابطه رگرسيوني براي تعيين نرخ فرسايش رسوبات چسبنده به كمك داده‌هاي آزمايشگاهي و مدل عددي

Developing a Regression Relation for Erosion Rate of Cohesive Sediments Using Experimental Data and Numerical Modeling

رسوبات چسبنده داراي سطح مخصوص بزرگي مي باشند كه قابليت جذب يكديگر و موادي همانند لاي و سديم را دارند و پس از تركيب، به حالت لخته اي شكل (فولوكوله) در مي آيند. در نتيجه، رفتار و عملكرد اين نوع رسوبات در محيط آبي بسيار متفاوت با رسوبات غيرچسبنده مي باشد. ساختارهاي تشكيل شده در بستر، با اعمال تنش برشي مناسب وارده از سيال شروع به فرسايش كرده و به اندازه هاي ريزتري تبديل مي شوند كه مي توانند توسط سيال حمل گردند. تاكنون محققين زيادي بر اساس مطالعات آزمايشگاهي، روابطي تجربي براي فرسايش رسوبات ريزدانه تابع تنش برشي بستر و خصوصيات رئولوژيكي مصالح بستر ارائه داده اند. در اين تحقيق، نرخ فرسايش رسوبات چسبنده تابع مشخصه ها و خصوصيات آنها از جمله نتش برشي تسليم و غلظت رسوبات بستر بررسي گرديده است. بدين منظور، پس از صحت سنجي نتايج و واسنجي پارامترهاي نرم افزار Mike با نتايج آزمايشگاهي، داده ها توسعه يافته اند.. آنگاه عوامل مؤثر بر نرخ فرسايش در قالب اعداد بدون بعد بررسي گرديده اند. رابطه به دست آمده داراي شكل نمايي مي باشد كه دقت مناسبي با ضريب تبيين 99/0 نسبت به رابطه ارائه شده توسط مهتا را نشان مي دهد.

Cohesive sediments have large specific surfaces which enable them to absorb other cohesive sediments and polar particles such as mud and sodium. Floccules form by joining these particles. The behavior of cohesive sediments in aquatic environments is completely different from that of granular sediments. Under certain value of shear stress, the structure formed from cohesive sediments is divided into smaller particles, which can be eroded easily. Up to now, researchers have proposed empirical formulas which correlate the rate of erosion to the bed shear stress and the rheological characteristics of cohesive sediments. In this study, the calibration and verification tests are performed on Mike21 software to attain the results more adjusted with the experimental data. Afterwards, the data are developed by the model and converted to the dimensionless form. Finally, an exponential function is proposed for the erosion rate in cohesive sediments. It is found that the coefficient of determination is 0.99