وحید حسن زاده وایقان - دانشجوی دکتری مهندسی عمران- آب و سازه های هیدرولیکی، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه ارومیه
میرعلی محمدی - دانشیار گروه مهندسی عمران- هیدرولیک و مکانیک مهندسی رودخانه، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه ارومیه

خصوصیات هیدرولیکی جریان در آبراهه­های عریض، به دلیل وجود نسبت بالای عرض به عمق جریان، b/h، شرایط متفاوت­تری نسبت به کانال های کم عرض دارد. در این تحقیق، با استفاده از مدل فیزیکی یک کانال عریض با جداره ثابت به طول ۶۰ متر و عرض ۵/۱ متر با نسبت عرض به عمق جریان ۱۲ الی ۵۶، مشخصه­های هیدرولیکی جریان در کانال­های عریض، شامل رابطه دبی-عمق، توزیع­های سرعت و تنش برشی جریان مورد بررسی قرار گرفت. نتایج تحقیق نشان می­دهد که سرعت حداکثر در کانال­های عریض در نزدیکی سطح جریان رخ می­دهد. از بررسی توزیع قائم سرعت جریان آشکار می­شود که این توزیع از قانون معروف لگاریتمی پیروی می­کند. همچنین نتایج حاصل بیان می کند که تنش برشی حداکثر در محور میانی کانال عریض بوجود می­آید و با افزایش نسبت عرض به عمق، b/h، تنش برشی بی بعد افزایش می­یابد. در b/h­های کمتر از ۳۰، تنش برشی بی بعد کف کوچکتر از ۹/۰ و برای b/h های بزرگتر از ۳۰، تنش برشی بی بعد کف بزرگتر از ۹/۰ می باشد. مقایسه نتایج کانال­های عریض و کانال­های با عرض بهینه به نسبت b/h=۲ گویای آن است که در کانال­های کم عرض، رابطه بین نسبت b/h با تنش برشی به صورت خطی است ولی در کانال­های عریض رابطه توانی بر آنها حاکم است. همچنین در کانال­های عریض، درصد سهم نیروی برشی دیواره­ها (%SFW) به دلیل عمق کم جریان کمتر از ۱۰ و ناچیز بوده و می­توان برای منظورهای طراحی از سهم دیواره­ها در تنش برشی صرفنظر نمود.

کانال عریض, مدل فیزیکی, جداره ثابت, دبی-عمق, توزیع سرعت, تنش برشی