حاسبة تصميم المزلق الصخري المجانية عبر الإنترنت

تحديد حجم الحجارة في المزلق الصخري — Robinson, Rice & Kadavy (1998)

المدخلات

انحدار قاع المزلق، S₀		X
التصريف الوحدوي الإجمالي، q_t ?		X
مسامية الحجارة، n_p		X
الكثافة النسبية للصخر، sg ؟		X
انحراف التدرج SD = D_84.1/D₅₀ ?		X
العمق الطبيعي في قناة المدخل، y_n ?		X

النتائج

حجم الصخر الوسيط المطلوب، D₅₀ ?	حجم الصخر الوسيط المطلوب، D₅₀ ?	X
المعادلة المطبّقة	المعادلة المطبّقة	X
فحص الكثافة النسبية	فحص الكثافة النسبية	X
فحص انحراف التدرج SD	فحص انحراف التدرج SD	X
سماكة طبقة الحجارة (2 × D₅₀)	سماكة طبقة الحجارة (2 × D₅₀)	X
نصف قطر منحنى التاج العلوي (40 × D₅₀)	نصف قطر منحنى التاج العلوي (40 × D₅₀)	X
طول قوس منحنى التاج العلوي	طول قوس منحنى التاج العلوي	X
طول مصطبة المخرج (15 × D₅₀) ?	طول مصطبة المخرج (15 × D₅₀) ?	X
معامل خشونة Manning في المزلق، n	معامل خشونة Manning في المزلق، n	X
السرعة عبر غطاء الصخر، V_m ?	السرعة عبر غطاء الصخر، V_m ?	X
التدفق الوحدوي عبر الغطاء، q_m	التدفق الوحدوي عبر الغطاء، q_m	X
التدفق الوحدوي السطحي، q_s (q_t − q_m)	التدفق الوحدوي السطحي، q_s (q_t − q_m)	X
عمق التدفق فوق سطح الحجارة، d	عمق التدفق فوق سطح الحجارة، d	X
علو المياه فوق الهدار عند المدخل، H_p ?	علو المياه فوق الهدار عند المدخل، H_p ?	X
فحص تجمّع المياه عند المدخل	فحص تجمّع المياه عند المدخل	X

ملاحظات

معادلات تحديد حجم الصخر

طوّر Robinson, Rice & Kadavy (1998) معادلتين تجريبيتين لحجم الحجارة الوسيط D₅₀ بناءً على انحدار المزلق والتصريف الوحدوي. تُطبَّق المعادلة 1 للانحدارات اللطيفة (S₀ < 0.10)؛ وتُطبَّق المعادلة 2 للانحدارات الحادة (0.10 ≤ S₀ ≤ 0.40). كلتا المعادلتين تستلزمان q_t بوحدة m²/s وتُعيدان D₅₀ بالمليمتر. النطاق المعتمد هو 0.02 ≤ S₀ ≤ 0.40.

التصريف الوحدوي

q_t هو التصريف الوحدوي الإجمالي عند تاج المزلق (إجمالي التدفق لكل وحدة عرض). لقناة بعرض قاع B تحمل تدفقاً إجمالياً Q، يُقدَّر q_t ≈ Q / B، أو يُحسب من شرط العمق الحرج عند مدخل المزلق.

التدفق عبر غطاء الصخر

جزء من التدفق الكلي يمر عبر مسام الحجارة (تدفق الغطاء q_m)؛ والباقي يتدفق فوق سطح الصخر (q_s = q_t − q_m). يُحسب عمق التدفق d بتطبيق معادلة Manning على التدفق السطحي q_s باستخدام خشونة المزلق n. المسامية الافتراضية n_p = 0.45 نموذجية للصخر المكسور الزاوي.

نطاق حجم الصخر الصحيح

طُوِّرت المعادلات باستخدام نطاق D₅₀ من 15 مم إلى 278 مم. النتائج خارج هذا النطاق تُعدّ استقراءً وينبغي استخدامها بحكم هندسي إضافي.

منسوب مصطبة المخرج

ينبغي أن يكون منسوب أعلى حجارة الحماية في قطاع المخرج مساوياً لمنسوب قاع القناة في أسفل المجرى أو أقل منه. إذا كان أعلى، فستكون حجارة المخرج غير مستقرة.

Inlet Ponding

عندما يكون العمق الطبيعي في قناة المدخل أقل من علو المياه فوق الهدار (H_p) اللازم لتمرير q_t، يحدث تدفق مقيّد أو تجمّع للمياه في أعلى مدخل المزلق. هذا مقبول عموماً — فتجمّع المياه يقلل السرعة ويمنع التآكل في أعلى المجرى. للتحقق: استخدم حاسبة تدفق الهدار لإيجاد H_p لقيمة q_t وعرض التاج المعطيين، وقارِن الناتج بالعمق الطبيعي لقناة المدخل. إذا تجاوز H_p العمق الطبيعي، سيحدث تجمّع للمياه.

المرجع

Robinson, K.M., Rice, C.E., and Kadavy, K.C. (1998). "Design of rock chutes." Transactions of the ASAE, 41(3), 621–626. تنشر وزارة الزراعة الأمريكية (USDA ARS) أيضاً جدول Excel يعتمد على نفس الطريقة.

حاسبة تصميم المزلق الصخري المجانية عبر الإنترنت — Robinson (1998)

تحديد حجم الحجارة في المزلق الصخري — Robinson, Rice & Kadavy (1998)

ملاحظات