ارزیابی معادلات توزیع غلظت رسوبات معلق در کانال های باز

نصرآبادی, محسن; ریاحی, صالح; صمدی بروجنی, حسین

ارزیابی معادلات توزیع غلظت رسوبات معلق در کانال های باز

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

چکیده

آگاهی از نحوه توزیع رسوبات معلق برای محاسبه میزان دبی بار معلق در آبراهه‌ها مهم است،‏ به این دلیل که در جریان‌های آبرفتی با عمق زیاد،‏ به طور تقریبی 80 درصد کل بار رسوبی را رسوبات معلق تشکیل می‌دهند. تاکنون رابطه‌های زیادی برای برآورد توزیع غلظت رسوبات معلق در مجاری باز توسط پژوهشگران مختلف توسعه یافته است. در این پژوهش،‏ ضمن تحلیل و بررسی کامل این معادلات،‏ با استفاده از مهم‌ترین شاخص‌های آماری ارایه شده،‏ معادله بهینه از میان 9 معادله تجربی مورد بررسی انتخاب شده است. برای واسنجی عملکرد هر یک از این معادلات،‏ از معتبرترین داده‌های آزمایشگاهی موجود استفاده شده است. نتایج این پژوهش بیانگر این است که معادله اینشتین و شن (1952) با 0.048=‎RMSE،‏ R²=0.988،‏ EF=0.988 و ME=0.086 دارای دقت خوبی در تخمین توزیع غلظت رسوبات معلق است و بیش‌ترین تطابق را با داده‌های آزمایشگاهی دارد. در عوض،‏ معادلات مک‌تیگو و ویلیس برای داده‌های مورد استفاده کم دقت‌ترین معادلات هستند و استفاده از آن‌ها توصیه نمی‌شود.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Evaluation of the equations for concentration distribution of suspended sediment in open channels

نویسندگان [English]

mohsen nasrabadi
saleh riahi
hosein samadi borujeni

چکیده [English]

Knowledge of the suspended sediment distribution is important for calculating suspended load in streams and rivers, because in the large depth flows, the suspended load comprises up to about 80% of the total load. Until now, many equations have been proposed by researchers for estimating the suspended sediment distribution in open channels. In this study, these equations have been assessed and the best equation has been selected among 9 empirical equations by using statistical analysis. For this purpose, the most reliable experimental data have been used. The results showed that among considered equations, the Einstein and Chien’s equation (developed in 1952) had the most agreement with the experimental data (RMSE=0.048, R²=0.988, EF=0.988, and ME=0.086) and presented the most accurate estimation of suspended sediment distribution. Inversely, the results showed that the McTigue’s equation and Willis’s equation had the least accuracy and don’t recommend using them for estimating the suspended sediment distribution in open channels.