مطالعه آزمایشگاهی اثر زبری جداره بر مقاومت جریان در کانال های مستطیلی روباز

تعیین رفتار جریان در کانال های روباز به منظور طراحی دقیق آنها برای انتقال آب همواره مد نظر محققان هیدرولیک بوده است. روابط قدیمی مانینگ-استریکلر، کولگان و کولبروک-وایت تخمین های غیر دقیقی برای ضرایب مقاومت جریان در کانال های زبر مستطیلی ارائه می دهند. در این تحقیق با بکارگیری مدل های آزمایشگاهی، مقاومت جریان در کانال های مستطیلی با جداره های صاف و زبر و استفاده از سه نوع مصالح رودخانه ای مورد پژوهش قرار گرفته است. نتایج حاصل نشان می دهند که رابطه تصحیح شده استریکلر با میانگین خطای نسبی 56/2 % قادر به تخمین ضریب زبری nمانینگ می باشد و روابط بازبینی شده کولگان برای کانال های صاف و کولبروک-وایت برای کانال های زبر با داده های آزمایشگاهی مطابقت خوبی با خطای کمتر از 91/4% و ضریب همبستگی 983/0 بدست می دهند. در ادامه، روابط تجربی دیگری نیز برای تخمین ضخامت زبری نیکورادزه،ks بر حسب اندازه قطر ذرات زبر جداره ارائه شده است. با استفاده از الگوی برنامه نویسی بیان ژن (GEP) رابطه صریح جدیدی برای تعیین ضریب اصطکاک، f، در کانال های مستطیلی با زبری یکنواخت با میانگین خطای نسبی 1/5 % و ضریب همبستگی 981/0 ارائه شده است.