An analytical solution for estimating the phreatic line of fully developed subsurface turbulent flow

Ansari, Eshagh; Sedghi-Asl, Mohammad; Masoudian, Mohsen

doi:10.22059/ijswr.2026.408964.670082

An analytical solution for estimating the phreatic line of fully developed subsurface turbulent flow

Articles in Press

Document Type : Research Paper

Authors

Eshagh Ansari ¹

Mohammad Sedghi-Asl ²

Mohsen Masoudian ³

¹ PhD, Department of Water Engineering,, Faculty of Agricultural Engineering, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University, Sari, Iran,.

² Faculty Member,, Soil Science Deptartment, College of Agriculture, Yasouj University, Yasouj, Iran,

³ Faculty Member,, Department of Water Engineering,, Faculty of Agricultural Engineering, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University, Sari, Iran,

10.22059/ijswr.2026.408964.670082

Abstract

برای این منظور از دو نوع مصالح درشت‌دانه گردگوشه و تیزگوشه، با نفوذپذیری‌هایی به‌ترتیب 39/0 و 43/0 متر بر ثانیه تحت اثر شیب ملایم 4 درصد و در شرایط مرزی تراز آب بالادست و پایین‌دست مختلف محاسبات انجام شد و در نهایت با مدل آزمایشگاهی صحت‌سنجی گردید. بررسی پروفیل جریان درون مصالح درشت‌دانه نشان داد، با افزایش نفوذپذیری مقدار خطای حل تحلیلی این پژوهش کمتر شده و در مقابل خطای حل تحلیلی Jager (1956) افزایش یافته است. حداقل و حداکثر درصد خطای حل تحلیلی این پژوهش در شیب 4 درصد گردگوشه نسبت به مدل آزمایشگاهی در سه حالت تراز آب بالادست و پایین‌دست مختلف به-ترتیب 73/5 و 75/12 درصد حاصل شده، این در حالی است که مقدار خطا برای حل تحلیلی Jager (1956) دارای مقدار حداقل و حداکثر 7/11 و 17/13 درصد به‌دست آمده است. در شیب 4 درصد تیزگوشه میزان خطا در حل تحلیلی این پژوهش به میزان 6/5 و 09/10 درصد کاهش یافته است و در مقابل درصد خطای حل Jager (1956) به میزان 75/14 و 33/15 درصد افزایش یافته، که این موضوع دلیل محکمی برای پذیرش این حل می‌تواند باشد زیرا که اساس فرض این حل تحلیلی، برای جریانات با نفوذپذیری بالا یا به اصطلاح سرعت زیاد (جریان‌های غیردارسی) مطرح شده است. بنابراین نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد حل تحلیلی ارائه شده بر اساس فرضیات اشاره شده در بالا نتایج خوبی ارائه می‌نماید که در مقایسه با حل تحلیلی دیگر پژوهشگران به مراتب دقیق‌تر می‌باشد.

Keywords

Analytical solution

Coarse materials

Non-Darcy flow

Phreatic line

Subjects