نبذة تعريفية عن “السرعة القاصة”

2004 الإنسياق الرملي

د.جاسم محمد العوضي

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

السرعة القاصة علوم الأرض والجيولوجيا

السرعة القاصة هي مفهوم معروف بشكل جيد في ظاهرة حركة الرمال الريحية وتعرف رياضياً بالمعادلة التالية:

حيث أن Ʈ يمثل الإجهاد القصي للسطح (Surface shear stress) ويمثل كثافة الهواء.

وان قيمة السرعة القاصة مرتبطة بميل منحنى u/log z  والذي يمكن استنباطه عن طريق استخدام المعادلة رقم (1.6).

 

وبالتالي يمكن حساب قيمة السرعة القاصة من المعادلة التالية:

حيثS  هو ميل منحى سرعة الرياح في إحداثيات نصف لوغارتيمية (شكل رقم 1.6) و k هو ثابت فان كارمان (Karman constant).

وتحت نفس الظروف، تختلف قيمة u_* في الهواء النظيف عنها في الهواء المحمل بحبيبات الرمل.

 

وقد لاحظ باجنولد هذا الخلاف وبناء عليه قدم رمزاً جديداً وهو u'_*  لتحديد السرعة القاصة خلال وثب الحبيبات الرملية أثناء حركتها.

وتجدر الإشارة هنا انه من الصعب قياس القيمة الحقيقية للسرعة القاصة لكن جريتي (Gerety,1985) اقترح بان حساب ميل الجزء السفلي للسرعة الجانبية للرياح من فوق الحبيبات واثبة والى علو حوالي عشر سماكة الطبقة المتاخمة (ϐ( يعطى القيمة الأفضل للسرعة القاصة.

 

بينما اقترح سبيس وآخرون (Spies, et al., 1995) بان حساب ميل المنحنى في المنطقة الذي يكون فيه الإجهاد ثابت، وحددها في المنطقة التي يصل فيها الرقم Re، ما بين 30, 3000 . 

تكون مناسبة وملائمة لتحديد قيمة u_* وعموماً فإن قيمة u_* تعتمد على ارتفاع خشونة السطح (Z₀) وتزداد في قيمتها مع زيادة ارتفاع خشونة السطح.

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]