فصل دوم: مواد و روش‌ها 27
2-1    مقدمه. 27
2-2    منطقه مورد مطالعه. 27
2-3    وسایل مورد استفاده 32
2-3-1     مولینه. 32
2-3-2     دستگاه ADV . 33
2-3-3     دماسنج… 34
2-3-4     کولیس…. 34
2-3-5     دوربین نقشه‌برداری و وسایل مربوطه. 35
2-3-6     طناب، اسپری رنگ و سایر وسایل مورد نیاز. 35
2-4    داده‌های برداشت شده 35
2-4-1     داده‌های نقشه‌برداری… 36
2-4-2     داده‌های سرعت…. 38
2-4-3     داده‌های دانه‌بندی… 40
2-5    پارامترها و روش‌های استفاده شده 41
2-5-1     برآورد دبی و دیگر مشخصات مقاطع.. 41
2-5-2     برآورد سرعت متوسط هر پروفیل سرعت…. 43
2-5-3     برآورد اعداد بی‌بعد (فرود، رینولدز و …). 43
2-5-4     تعیین سرعت برشی… 44
2-5-5     تعیین سرعت برشی بحرانی… 49
2-5-6     میانگین‌گیری دوگانه. 50
2-5-7     روابط ون‌راین.. 51
فصل سوم: نتایج و بحث    53
3-1    مقدمه. 53
3-2    بررسی مشخصات هندسی بازه‌ها و مقاطع انتخابی.. 53
3-2-1     نقشه‌ها و پروفیل‌های تراز بستر در امتداد طولی بازه‌ها 54
3-2-2     بررسی مشخصات هیدرولیکی و هندسی مقاطع عرضی بازه‌ها 61
3-2-3     بررسی دانه‌بندی بازه‌های مورد مطالعه. 64
3-2-4     توزیع سرعت در بازه‌های مختلف…. 68
3-3    سرعت برشی.. 70
3-3-1     دامنه اعتبار قانون لگاریتمی… 70
3-3-2     دامنه اعتبار قانون سهمی… 72
3-3-3     محاسبه سرعت برشی به روش‌های مختلف…. 72
3-3-4     مقایسه روش‌های مختلف در تعیین سرعت برشی… 73
3-4    سرعت برشی بحرانی.. 76
3-5    میانگین‌گیری دوگانه. 76
3-6    محاسبه ابعاد شکل‌های بستر. 79
3-6-1     شکل‌های بستر رودخانه بابلرود. 82
3-6-2     شکل‌های بستر رودخانه بهشت‌آباد. 85
3-6-3     شکل‌های بستر رودخانه کاج.. 86
3-7    بررسی روند تغییرات ابعاد شکل بستر در مقابل پارامترهای فیزیکی و هیدرولیکی.. 88
3-8    بررسی داده‌های برداشت شده با استفاده از دستگاه ADV در رودخانه. 92
3-8-1     بررسی پروفیل‌های سرعت…. 92
3-8-2     تحلیل جریان آشفته بر روی شکل بستر رودخانه‌ها 94
فصل چهارم: نتیجه‌گیری کلی و پیشنهادات   97
4-1    خلاصه نتایج.. 97
4-2    پیشنهادات… 100

نه
مراجع  102
فهرست اشکال
 
 
شکل ‏1‑1: 1) رودخانه انشعابی و 2) رودخانه شریانی.. 6
شکل ‏1‑2: نمایی از قسمتی از رودخانه پیچانرود تنگوئیه سیرجان و نحوه محاسبه ضریب سینوسی آن. 7
شکل ‏1‑3: نمایی از برخی شکل‌های بستر[2] 8
شکل ‏1‑4: نمایی از شکل بستر و ابعاد آن. 11
شکل ‏1‑5: نمودار دسته‌بندی شکل‌های بستر ارائه شده توسط ون‌راین[68] 17
شکل ‏1‑6: نمودارهای محاسبه ابعاد شکل توسط ارائه شده توسط ون‌راین[68] 18
شکل ‏1‑7: پروفیل سرعت جریان سیال واقعی و محل لایه مرزی.. 21
شکل ‏1‑8: ساختار لایه مرزی بر روی شکل بستر[15] 22
شکل ‏1‑9: ساختار لایه مرزی بر روی شکل بستر. 23
شکل ‏2‑1: عکس هوایی رودخانه بابلرود و

بازه‌های انتخابی تهیه‌ شده توسط نرم‌افزارهای Arc GIS و SAS Planet 29
شکل ‏2‑2: تصویری از بازه‌های رودخانه بابلرود. 30
شکل ‏2‑3: عکس هوایی رودخانه‌های کاج و بهشت آباد و بازه‌های انتخابی تهیه‌ شده توسط نرم‌افزارهای Arc GIS  و SAS Planet 31
شکل ‏2‑4: تصویری از بازه‌های رودخانه‌های کاج و بهشت آباد. 32
شکل ‏2‑5: نحوه استقرار دستگاه ADV در رودخانه. 34
شکل ‏2‑6: نحوه شبکه بندی و برداشت بستر رودخانه. 37
شکل ‏2‑7: نمایی از بازه درونکلا 1 و نقاط برداشت شده بر اساس دو شبکه‌بندی مختلف…. 38
شکل ‏2‑8: برداشت سرعت توسط مولینه و دستگاه ADV.. 39
شکل ‏2‑9: منحنی دانه‌بندی.. 40
شکل ‏2‑10: روش‌های محاسبه دبی مقطع[54] 42
شکل ‏2‑11: نحوه محاسبه شیب به دو روش رگرسیونی (0019/0) و کلی (0013/0) 43
شکل ‏2‑12: عوامل موثر بر تنش برشی و مقاومت بستر. 48
شکل ‏2‑13: نمودار ارائه‌شده توسط شیلدز. 49
شکل ‏3‑1: نقشه توپوگرافی بازه‌های انارستان و درونکلا 1. 55
شکل ‏3‑2: نقشه توپوگرافی بازه‌های درون‌کلا 2 و کلاریکلا.. 56
شکل ‏3‑3: نقشه توپوگرافی بازه‌های کاج و بهشت آباد. 57
شکل ‏3‑4: نیمرخ تغییرات تراز بستر در محور وسط رودخانه بابلرود. 58

ده
شکل ‏3‑5: نیمرخ تغییرات تراز بستر در محور وسط رودخانه‌های کاج و بهشت آباد. 59
شکل ‏3‑6: مقایسه نیمرخ تغییرات بستر در راستای محور مرکزی و خط‌القعر بازه انارستان.. 59
شکل ‏3‑7: تفاوت تعداد خطوط هم‌تراز بستر در دو شبکه‌بندی 5/0*5/0 و 1*2 متر مربع. 61
شکل ‏3‑8: مقاطع عرضی بازه‌های مختلف…. 62
شکل ‏3‑9: تغییرات اندازه و یکنواختی ذرات در طول شکل بستر. 65
شکل ‏3‑10: تغییرات اندازه و یکنواختی ذرات در عرض رودخانه (عدد 0 بیان‌گر ساحل چپ است) 65
شکل ‏3‑11: حرکت ذرات رسوب در بالادست و پایین‌دست شکل بستر زمان بروز جدایی جریان[24] 67
شکل ‏3‑12: پروفیل‌های سرعت در مقطع 1 از بازه درونکلا 2. 68
شکل ‏3‑13: پروفیل‌های سرعت بازه انارستان. 68
شکل ‏3‑14: بررسی اعتبار قانون لگاریتمی و انحراف ناحیه خارجی از این قانون. 70
شکل ‏3‑15: بررسی اعتبار قانون سهمی و انحراف ناحیه خارجی از این قانون. 72
شکل ‏3‑16: مقایسه روش‌های مختلف تعیین سرعت برشی با یکدیگر. 74
شکل ‏3‑17: مقایسه دو روش نمودار شیلدز و سولزبای در تعیین سرعت برشی بحرانی بر روی شکل‌های بستر انتخابی.. 76
شکل ‏3‑18: پروفیل‌های سرعت روی شکل بستر شماره 3 و میانگین‌گیری دوگانه از آن‌ها 77
شکل ‏3‑19: برازش قانون لگاریتمی بر پروفیل حاصل از میانگین‌گیری دوگانه. 78
شکل ‏3‑20: رابطه بین ارتفاع و طول شکل‌های بستر در رودخانه‌های درشت‌دانه بابلرود، بهشت‌آباد و کاج در ایران (نمودار سمت راست) و رودخانه ریزدانه Yellow River در چین (نمودار سمت چپ[24]) 80
شکل ‏3‑21: نیمرخ تغییرات بستر در محور مرکزی بازه درونکلا 1، برداشت شده در دو بازه زمانی اسفند و تیر ماه. 84
شکل ‏3‑22: وجود پوشش گیاهی متراکم در رودخانه بهشت‌آباد. 86
شکل ‏3‑23: تصویر بازه رستم آباد در فصول مختلف: بالا) اردیبهشت 93، پایین) مهر 91. 87
شکل ‏3‑24: پروفیل طولی حاصل از ته‌نشینی ذرات شن ریز و سیلت بعد از جریان‌های سیلابی[24] 88
شکل ‏3‑25: تغییرات ارتفاع شکل بستر در مقابل عمق جریان در رودخانه یانگ تسه (نمودار سمت راست[24]) و در رودخانه‌های بابلرود، بهشت‌آباد و کاج (نمودار سمت چپ) 89
شکل ‏3‑26: تغییرات شیب شکل بستر در مقابل تغییرات شیب بستر و اندازه قطر ذرات بستر. 90
شکل ‏3‑27: تغییرات شیب شکل بستر در مقابل تغییرات عدد فرود و تنش برشی بی‌بعد.. 91
شکل ‏3‑28: تغییرات طول شکل بستر نسبت به عمق جریان در مقابل تغییرات عدد فرود. 92
شکل ‏3‑29: رابطه بین طول ناحیه جدایی جریان و عدد فرود[39] 93
شکل ‏3‑30: پروفیل‌های سرعت اندازه‌گیری شده بر روی شکل بستر. 94
شکل ‏3‑31: نتایج حاصل از آنالیز کوادرانت بر روی شکل بستر رودخانه‌های درشت‌دانه. 95

یازده
فهرست جداول
 
 
جدول ‏1‑1: توصیف شکل‌های بستر برگرفته از انجمن مهندسان عمران ایالات متحده آمریکا 1996. 9
جدول ‏2‑1: مشخصات بازه‌های انتخاب شده رودخانه بابلرود. 28
جدول ‏2‑2: مشخصات بازه‌های انتخاب شده رودخانه‌های کاج و بهشت آباد. 31
جدول ‏3‑1: تراکم و تعداد نقاط نقشه‌برداری شده در هر بازه. 60
جدول ‏3‑2: مشخصات هیدرولیکی مقاطع انتخاب شده در رودخانه بابلرود. 63
جدول ‏3‑3: مقادیر قطرهای مشخصه ذرات و انحراف معیار هندسی مقاطع در رودخانه بابلرود. 64
جدول ‏3‑4: دامنه اعتبار قانون لگاریتمی بر حسب درصد در محور مرکزی بازه‌های انتخاب شده در رودخانه بابلرود. 71