برق و آب صنعت دانشگاه 1

آبراهه و رواناب

موسوی ندوشنی1383پاییز

برق و آب صنعت دانشگاه 2

ها گیری رواناب در آبراهه اندازهگیری عمق آب اندازهگیری سرعت آب در نقاط مختلف اندازهمحاسبه دبی

topographic floodplainhydrologic floodplain

bankfull width

bankfull depth

برق و آب صنعت دانشگاه 3

عمق آبهای هیدرومتری یا ای به نام اشل )در ایستگاه عمق آب را با وسیله

گیری می کنند. سنجی( اندازه آب در رژیم عادی رودخانه، متصدی روزانه دو بار )صبح و عصر( اشل را

قرائت می کند و در رژیم سیالبی )به علت تغییر زیاد دبی( هر دو ساعت یکبار اشل قرائت می شود.

برق و آب صنعت دانشگاه 7

پروفیل سرعت در آبراهه

برق و آب صنعت دانشگاه 8

سرعت آب در آبراهه.سرعت آب در آبراهه، در یک مقطع متغیر است

Q A V= ´

برق و آب صنعت دانشگاه 9

گیری سرعت در مقاطع مختلف اندازهجریان

.با توجه به اینکه سرعت جریان در کل مقطع یکسان نیستباید سطح مقطع قسمت بندی شود.

گیری عمیق نباشد از اگر محل اندازهV0.6d.استفاده خواهد شد ای استفاده خواهد گیری عمیق باشد از روش دو نقطه اگر محل اندازه

شد.

0.6

0.2 0.8

2

d

d d

VV V+

i iQ V A= ´å

برق و آب صنعت دانشگاه 10

Moulinet, current سرعت سنج )انواعmeter)

گیری نحوه اندازه

برق و آب صنعت دانشگاه 12

برق و آب صنعت دانشگاه 16

گیری از روی قایق اندازه

برق و آب صنعت دانشگاه 17

(rating curveرابطه یا منحنی دبی-اشل ) این منحنی رابطه گرافیکی است بین سطح آب و دبی متناظر

آن در یک مقطع معین رابطه بین دبی و اشل را می توان رسم نمود که به صورت یک

رابطه نمایی است.

Q(m/s)3 Log(Q)

Log(H+b)H

(rating curveرابطه یا منحنی دبی-اشل )

برق و آب صنعت دانشگاه 19

تغییر مقاطع آبراهه و تاثیر آن در منحنی دبی-اشل

دبی مقطع پر

برق و آب صنعت دانشگاه 20

منحنی دبی-اشل همانطور که مالحظه شد منحنی دبی- اشل

وسیله ی بسیار مفید و عملی است، اما دو نکته را باید در مورد آن در نظر داشت.

منحنی دبی-اشل در برون یابی دارای عدمقطعیت است. به این معنی که هر چه اشل را

افزایش یابد، عدم قطعیت و یا تقریب دبی افزایش می یابد.

در رژیم های سیالبی یک منحنی واحد دبی-اشلنخواهید داشت بلکه رابطه بین دبی و اشل به

( در می آید. مطلب اخیر، loopصورت یک حلقه )در اسالید بعد مورد بحث قرار می گیرد.

برق و آب صنعت دانشگاه 21

منحنی دبی-اشل در جریان ناپایدار unsteady

همانطور که قبال مشاهده درمنحنی دبی-اشل به صورت یک منحنی تقریبا نمایی است اما به

شرط آن که جریان پایدار (steady.باشد )

در جریان ناپایدار منحنی به شکلحالت باال نیست و به دو قسمت

تقسیم می شود. در حالت بروز سیل، سرعت جریان

از سرعت جریان پایدار بیشتر است، بنابراین در اشل یکسان دبی

بیشتری را نسبت به جریان پایدار نشان می دهد.

در حالت نزول سیل، سرعت جریان از سرعت جریان پایدار کمتر است، بنابراین در اشل یکسان دبی

کمتری را نسبت به جریان پایدار نشان می دهد.

منحنی جریان پایدار

بروز سیل

نزول سیلمنحنی جریان

ناپایدار به صورت

حلقه

H

Q

برق و آب صنعت دانشگاه 22

تصحیح منحنی دبی-اشل برای جریان پایدار با استفاده از فرمول

Manning:داریم

که در آنs.شیب است در جریان ناپایدار دبیQa است و متناسب

است با

2/31Q AR sn

Q s

aQ s s

h+hh

Vdt

1h h h dhsV dt V dt

برق و آب صنعت دانشگاه 23

ادامه تصحیح منحنی دبی-اشل در حالت بروز سیل نسبتdh/dt مثبت

است. در حالت نزول سیل نسبتdh/dt منفی

است.

1945در سال ،corbett رابطه تجربی زیر را ارایه می دهد.

111a

dhsQ dhV dtQ V s dts

1.3 aQVA

برق و آب صنعت دانشگاه 24

ادامه تصحیح منحنی دبی-اشل بنابراین مقدارQ.به صورت خواهد بود

11.3

a

a

QQdhAdtQ s

برق و آب صنعت دانشگاه 25

مثال تصحیح منحنی دبی-اشل متر مکعب بر 3160جریان در یک رودخانه

2ثانیه است. در طول مدت اندازه گیری که ساعت است، اشل متناظر دبی فوق از

متر رسید. در صورتی که 5.52 متر به 50.4فاصله دو نقطه باال دست و پایین دست

متر باشد و اختالف ارتفاع 700ایستگاه متر و 500 میلی متر و عرض رودخانه 100

متر، مطلوبست تعیین 4عمق متوسط آب دبی برای حالت پایدار

2

5

4 500 200050.52 50.4 1.67 10 /2 3600

A mdh m sdt

برق و آب صنعت دانشگاه 26

ادامه مثال تصحیح منحنی دبی-اشل40.1 1.43 10

700s

5

4

3

3160

2000 1.67 1011.3 3160 1.43 10

3074 /

Q

m s