1
دانشجوی دکتری مهندسی آب و سازه‌های هیدرولیکی، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه زنجان، زنجان.
2
دانشیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه زنجان، زنجان.
10.30482/jhyd.2023.394805.1641
چکیده
محاسبه‌ی گرادیان هیدرولیکی در تحلیل جریان ماندگار درون مصالح سنگریزه‌ای اهمیت بالایی دارد. برای محاسبه‌ی گرادیان هیدرولیکی بر اساس سرعت جریان غیردارسی از روابط دوجمله‌ای و نمایی استفاده می‌شود که رابطه‌ی دوجمله‌ای نسبت به نمایی از دقت و کارایی بالاتری برخوردار است. از آنجا که در تحلیل دو‌بُعدی جریان غیردارسی در محیط‌های متخلخل درشت استفاده از رابطه‌ی نمایی ضرورت دارد، محققین در گذشته روابطی را جهت محاسبه‌ی ضرایب m و n رابطه‌ی نمایی بر اساس ضرایب a و b رابطه‌ی دو جمله‌ای ارائه داده‌اند. در برخی از پژوهش‌های قبلی Vmax=1 در نظر گرفته شده است، این در حالی است که حداکثر سرعت جریان به خصوصیات فیزیکی سنگریزه‌ها و ویژگی‌های جریان بستگی داشته و لزوماً معادل واحد نیست. در پژوهش حاضر محاسبه‌ی سرعت حداکثر بر مبنای مقادیر a و b و Re مدل تحلیلی احمد و سونادا پیشنهاد شده است. نتایج نشان می‌دهد که برای محاسبه‌ی ضرایب m و n رابطه‌ی نمایی با استفاده از ضرایب a و b و با فرض Vmax=1، اختلاف بین متوسط میانگین خطای نسبی گرادیان هیدرولیکی محاسباتی و ثبت شده در آزمایشگاه برای مصالح ریز، متوسط و درشت به ترتیب برابر با 95/21، 98/22 و 97/21 درصد به دست آمده است. در حالی که بر مبنای رابطه‌ی پیشنهادی، مقادیر میانگین خطای نسبی در مصالح ریز، متوسط و درشت به ترتیب برابر با 39/11، 69/14 و 72/19 درصد محاسبه شده است. به بیان دیگر، راهکار پیشنهادی باعث افزایش دقت محاسبه‌ی گرادیان هیدرولیکی با استفاده از مقادیر a و b، در برآورد ضرایب m و n شده است.
)