طراحی، ساخت و ارزیابی یک نمونه‌بردار ساده و دقیق بار بستر رودخانه

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تربیت مدرس مازندران، نور

2 استاد، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تربیت مدرس، مازندران، نور

چکیده

اندازه‌گیری رسوبات رودخانه در شرایط مختلف زمانی و هیدرولوژیکی در علوم و مهندسی هیدرولیک، هیدرولوژی و حفاظت آب و خاک مهم است. بار بستر به‌دلیل سختی و کارایی کم نمونه‌بردارهای مرسوم به‌ندرت اندازه‌گیری می‌شود. لذا، در پژوهش حاضر سعی شد، نوعی نمونه‌بردار بار بستر بر اساس شرایط حاکم بر فلوم‌های دبی‌سنجی طراحی و ساخته شود. نمونه‌بردار یادشده به‌صورت مکعب مستطیل با جداره‌های با شبکه فلزی و با ابعاد 1.2 متر طول، 60 سانتی‌متر ارتفاع و 60 سانتی‌متر عرض، طراحی و ساخته شد. یک ورقه فلزی به‌صورت مضرس و مواج با ارتفاع هفت سانتی‌متر نیز در کف آن تعبیه شد. دقت نمونه‌بردار یادشده با اندازه‌گیری بار بستر در فلوم خروجی حوزه آبخیز جنگلی آموزشی و پژوهشی دانشگاه تربیت مدرس با استفاده از تانک آب بدون منفذ 300 لیتری و استفاده از آزمون t جفتی و معیارهای آماری درصد خطای نسبی و انحراف نسبی مدل مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج نشان داد که میانگین مقادیر بار بستر اندازه‌گیری شده به‌وسیله تانک آب و نمونه‌بردار ساخته شده به‌ترتیب 0.00635 و 0.0064 گرم بر لیتر بود. همچنین، اختلاف معنی‌داری بین مقادیر واقعی و اندازه‌گیری شده بار بستر با نمونه‌بردار یادشده وجود نداشت (p>0.793). در مجموع نمونه‌بردار ساخته شده در مجموع با متوسط درصد خطای نسبی و انحراف نسبی به‌ترتیب 8.5 درصد و 0.107 از دقت بالایی در اندازه‌گیری بار بستر رودخانه‌ای برخوردار بود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Design, fabrication and evaluation of a simple and precise river bed load sampler

نویسندگان [English]

  • Hossein Kheirfam 1
  • Seyed Hamidreza Sadeghi 2
1 PhD Student, Faculty of Natural Resources, Tarbiat Modares University, Noor, Iran
2 Professor, Faculty of Natural Resources, Tarbiat Modares University, Noor, Iran
چکیده [English]

Measurment of river sediment transport in different temporal and hydrological conditions is important in hydraulics, hydrology and soil and water conservation science and engineering. Bed load is rarely measured because of difficulties and low efficiency of conventional samplers. The present study was carried out in order to design a bed load sampler based on the conditions prevailing in the mountainous rivers flumes. The sampler with dimensions of 120 cm length, 60 cm height and 60 cm width was designed and subsequently fabricated. The accuracy of sampler was evaluated through comparing the bed loads estimations made by the designed equipment and those measured by collecting the whole discharged runoff to a 300 liters water tank installed at the outlet flume and with the help of statistical criteria. The t-test, relative erorr (RE) and relative bias (RBIAS) criteria were then used for statistical analyses. The results showed that the mean mesured bed load by water tank and designed sampler were 0.00635 and 0.0064 gl-1, respectively with no siqnificant differece (p<0.0763). In overall, the designed sampler had a high accuracy and efficiency in river bed load measurement with relative erorr and relative bias of about 8.5% and 0.107, respectively.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Bed Sediments
  • Sediment transport
  • sediment load
  • Sediment hydraulic
  • sediment yield