مطالعه توزیع فشار غیر هیدرواستاتیک جریان با سطح آزاد در یک محیط متخلخل سنگریزه ای

با افزایش شیب سطح آب و بستر و یا ایجاد انحنای قابل ملاحظه در خطوط جریان، توزیع فشار عمودی از حالت هیدرواستاتیک خارج می شود. در محیط های متخلخل سنگریزه ای به دلیل افت شدید انرژی و اختلاف زیاد بین تراز آب بالادست و پایین دست محیط، توزیع فشار از نوع غیر هیدرواستاتیک مورد انتظار است. در این مقاله با استفاده از تئوری پای باکینگهام و تحلیل رگرسیون، رابطه ای برای نیمرخ طولی سطح آب در محیط های متخلخل سنگریزه ای ارائه شده و همچنین با استفاده از معادله اولر و با در نظر گرفتن اثرات شیب زیاد و انحنای عمودی خطوط جریان، رابطه توزیع فشار غیر هیدرواستاتیک در محیط های متخلخل سنگریزه ای به دست آمده است. نتایج آزمایشگاهی نیمرخ طولی سطح آب و نیمرخ طولی فشار وارد بر کف در محیط متخلخل سنگریزه ای با قطر متوسط ذرات 68/1 سانتی متر و دو طول 5/0 و 0/1 متری تطابق خوبی با روابط ارائه شده نشان می دهند به طوری که متوسط قدر مطلق خطای نسبی مقادیر محاسباتی این دو نیمرخ به ترتیب برابر با 31/1 و 71/1 درصد است.