طراحی کانالهای پایدار در بستر شنی

در چند دهه گذشته، روابط گوناگونی برای تشریح عرض، و شیب رودخانه های پایدار با بستر شنی پیشنهاد شده است. در این مقاله، در مرحله نخست با بهره گیری از داده های موجود برای 280 رودخانه با بستر شنی، که در شرایط رژیم (پایداری) واقعند، 9 معادله گسترش یافته توسط بری، چانگ، هی و تورن، کلر هالز، نیل، پارکر و سایمونز و آلبرتسون، برای هر کدام از ویژگی های کانال پایدار، شامل عرض بالای کانال، عمق میانگین جریان و شیب بستر تحلیل آماری گردید. مقایسه انجام شده نشان داد که دبی جریان غالب و قطر میانگین ذره رسوب، برای پیش بینی ویژگی های هندسی کانال (عرض، عمق و به ویژه شیب) پارامترهای هیدرولیکی کافی نمی باشند. جستجو برای روابط پیجیده تر، با استفاده از پارامترهای اندازه گیری شده موجود، نشان داد که هیچ گونه اصلاحی در این زمینه میسر نبوده، و هر نوع بهبودی ناشی از وجود یک هم بستگی ساختگی است، که خود به دلیل حضور متغیر مشترک در هر دو سمت معادله گسترش یافته می باشد.
در مرحله دوم، اطلاعات 19 کانال آزمایشگاهی که توسط کرونوتو و گراف (13) و سانگ و همکاران (19)، و بر پایه ی تئوری لایه مرزی به دست آمده، مورد استفاده قرار گرفت. در واقع، کاربرد این تئوری به این مسئله بنیادی پاسخ خواهد داد که آیا متغیرهای شناخته شده موجود برای پیش بینی مقطع یک کانال پایدار کافی نیستند، و یا روش برآورد آنها مناسب نیست؟ بر پایه پژوهش حاضر، روش برآورد آنهاست که می بایست دگرگون شود. داده های آزمایشگاهی فوق امکان بهره گیری از پارامتر شیلدز را برای پیش بینی عمق جریان و شیب کانال فراهم می کند. در نتیجه، به کار بردن تئوری لایه مرزی، برای برآورد پارامتر شیلدز و پیش بینی پارامترهای یک کانال پایدار، قابل توصیه است.