محسن نصرآبادی

پدیده آستانه حرکت در انتقال رسوبات اولین و مهم ترین مرحله از فرسایش و انتقال رسوبات می باشد که هنوز زوایای آن به طور کامل روشن نیست. در مطالعه رفتار رسوبات در آستانه حرکت، همواره فرضیات ساده کننده ای در نظر گرفته می شود که یکی از آنها حذف ذرات رس و عدم توجه به شوری آب است. در حالی که وجود غلظت های مختلف از شوری آب و وجود رسوبات چسبنده در مخلوط رسوبات کف در آبراهه های طبیعی و سواحل و مصب رودخانه ها انکارناپذیر است. از سوی دیگر، به طورکلی در سواحل و مصب رودخانه ها، وجود شوری با غلظت های مختلف بر سرعت ته نشینی رسوبات اثر می گذارد. در این پژوهش، به منظور بررسی اثر شوری و درصد آزمایشات در یک فلوم مستطیلی شکل با عرض 2/0 متر، طول 10 متر و ارتفاع 3/0 متر انجام شده اند. در تهیه ترکیب های مختلف رس و ماسه در دو دانه بندی یکنواخت و غیریکنواخت با mm 6/0=50d از رس بنتونیت با درصدهای 1%، 2%، 3%، 4%، 5% وزنی به عنوان رسوب چسبنده در این آزمایش استفاده شده است. همچنین شوری های مختلف از شوری آب شهری (1000 میکروزیمنس بر سانتی متر) تا شوری آب دریا (30000 میکروزیمنس بر سانتی متر) با گام های شوری 1000، 10000، 20000 و 30000 میکروزیمنس بر سانتی متر به عنوان متغیر های اصلی آزمایش در نظر گرفته شده اند. با برقراری جریان از دبی های پایین بر روی بستر رسوبی و افزایش تدریجی دبی، مشخصات جریان برای محاسبه تنش برشی آستانه حرکت بدست آمده است. نتایج نشان می دهند که افزایش درصد رس در ترکیب رسوبات کف، تنش برشی بحرانی (پارامتر بحرانی شیلدز) را بطور قابل توجهی افزایش می دهد. لیکن افزایش شوری جریان باعث کاهش تنش برشی آستانه حرکت رسوبات چسبنده به ویژه در رسوبات با درصد رس بیشتر و در نتیجه کاهش مقاومت در برابر جریان می شود. همچنین مطابق با نتایج بدست آمده، تاثیر شوری بر آستانه حرکت رسوبات غیر یکنواخت کمتر از رسوبات یکنواخت با قطر میانه یکسان می باشد. در رسوبات یکنواخت، با افزایش شوری جریان، ساختار فولکوله در رسوبات چسبنده ضعیف شده ویا ازبین می رود و در سرعت جریان های بالا، فرسایش شدید ذرات اتفاق می افتد اما در رسوبات غیر یکنواخت، فرسایش توده ای رسوبات در جریانهای بالاتر از محدوده آستانه حرکت اتفاق نمی افتد و رسوبات مقاومت خوبی در مقابل تنش برشی جریان نشان می دهند.