علوم آب و خاک

در چند دهه گذشته، روابط گوناگونی برای تشریح عرض، و شیب رودخانه‌های پایدار با بستر شنی پیشنهاد شده است. در این مقاله، در مرحله نخست با بهره‌گیری از داده‌های 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 ویژگی‌های 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 پیش‌بینی ویژگی‌های هندسی کانال (عرض، عمق و به ویژه شیب) پارامترهای هیدرولیکی کافی نمی‌باشند. جستجو برای روابط پیجیده‌تر، با استفاده از پارامترهای اندازه‌گیری شده موجود، نشان داد که هیچ گونه اصلاحی در این زمینه میسر نبوده، و هر نوع بهبودی ناشی از وجود یک هم‌بستگی ساختگی است، که خود به دلیل حضور متغیر مشترک در هر دو سمت معادله گسترش یافته می‌باشد.

در مرحله دوم، اطلاعات 19 کانال آزمایشگاهی که توسط کرونوتو و گراف (13) و سانگ و همکاران (19)، و بر پایه‌ی 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 پیش‌بینی مقطع یک کانال پایدار کافی نیستند، و یا روش برآورد آنها مناسب نیست؟ بر پایه پژوهش حاضر، روش برآورد آنهاست که می‌بایست دگرگون شود. داده‌های آزمایشگاهی فوق امکان بهره‌گیری از پارامتر شیلدز را برای پیش‌بینی عمق جریان و شیب کانال فراهم می‌کند. در نتیجه، به کار بردن تئوری لایه مرزی، برای برآورد پارامتر شیلدز و پیش‌بینی پارامترهای یک کانال پایدار، قابل توصیه است.