تحلیل جریان های غیر دارسی در مصالح سنگریزه ای با استفاده از تئوری جریان های متغیر تدریجی

تحلیل جریان در درون مصالح سنگریزه ای اغلب با حل معادله دیفرانسیلی که از ترکیب رابطه غیرخطی و معادله پیوستگی به دست می آید، انجام می گیرد. حل این معادله دیفرانسیلی به روش تفاضل های محدود و متناسب با شرایط مرزی مسائل مورد نظر، به نسبت حجیم و وقت گیر است. این محاسبات در شرایطی که نیمرخ سطح آب در درون مصالح سنگریزه ای مشخص نباشد، با مشکلات بیشتری رو به رو خواهد بود. برای تحلیل جریان در مصالح سنگریزه ای می توان از روش دیگری که متکی به تئوری جریان های متغیر تدریجی است، استفاده کرد. محاسبات در این روش در مقایسه با روش قبلی بسیار ساده تر و کم حجم تر است. برای استفاده از این روش باید درستی فرضیه های مورد استفاده در این روش، بررسی شود. همچنین لازم است عوامل موجود در روش تئوری جریان های متغیر تدریجی را با توجه به شرایط فیزیکی محیط های متخلخل دانه درشت تعریف کرد. در مقاله حاضر، با توجه به انجام آزمایش های گسترده روی انواع مختلف مصالح سنگریزه ای، ضمن بررسی درستی فرضیه های مورد استفاده در تئوری جریان های متغیر تدریجی، تاثیر خصوصیات فیزیکی محیط متخلخل از قبیل دانه بندی، تخلخل، ضریب یکنواختی و خاصیت گرانروی سیال، روی ویژگی های مختلف جریان مانند سرعت و گرادیان هیدرولیکی، مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین با توجه به نتایج آزمایش های انجام شده به وسیله نگارندگان مقاله، رابطه های جدیدی نیز برای به دست آوردن گرادیان هیدرولیکی که در تئوری جریان های متغیر تدریجی، مورد استفاده قرار می گیرد، ارائه شده است.