بررسی ابعاد ناحیه گردابی در آبگیر جانبی و الگوی جریان در قوس U شکل با وجود سازه‌های آستانه، آبشکن و دیوار جدا کننده

هدف اصلی مهندسان هیدرولیک، طراحی یک آبگیر با بیشینه دبی انحرافی و کمینه رسوب ورودی به آن است. از جمله مهمترین پارامترهایی که در آبگیرهای جانبی مورد توجه قرار می­گیرد، ابعاد ناحیه گردابی در آبگیر، الگوی جریان سه بعدی، رسوبگذاری و ورود رسوب به داخل آبگیر است. در این پژوهش، با انجام مطالعه آزمایشگاهی در یک کانال U شکل، به بررسی تأثیر عدد فرود بر مقدار رسوبات ورودی به آبگیر و تعیین ناحیه گردابی در ورودی آبگیر جانبی و عرض جدایی جریان در کانال اصلی با وجود سازه­‌های آستانه، آبشکن و skimming wall 10 درجه در سه درصد آبگیری 17، 21 و 26 درصد پرداخته شد. نسبت دبی آبگیری از عوامل مهم در شکل­‌گیری ابعاد ناحیه گردابی می­‌باشد. به‌طوری که با افزایش درصد آبگیری مقدار عرض و طول ناحیه گردابی کانال آبگیر در آزمایش­های شاهد و آستانه کاهش می­یابد. اما با اضافه ­شدن سازه skimming wall 10 درجه روند تغییر متفاوت است. به‌طوری که در درصدهای پایین مقدار ابعاد ناحیه گردابی کاهش زیادی یافته، با افزایش آبگیری این ابعاد افزایش می­یابند، اما در حالت کلی استفاده توام سازه skimming wall 10 درجه با آستانه نسبت به آزمایش­‌های شاهد و آستانه مقدار ابعاد ناحیه گردابی را کاهش داده و سبب افزایش عرض مفید دبی خروجی از کانال آبگیر و کاهش ناحیه جداشدگی و تجمع رسوب در ابتدای کانال آبگیر می‌­شود. با بررسی عرض جدایی جریان در سطح آب و نزدیک بستر در کانال اصلی مشخص شد که نسبت آبگیری مهمترین عامل موثر بر این پارامتر هیدرولیکی بوده است. به‌طوری ‌که در سطح آب با افزایش درصد آبگیری مقدار این پارامتر افزایش یافته و کاربرد سازه­های skimming wall 10 درجه و آبشکن به‌خاطر ایجاد جریان گردابه­ایی و افزایش هدایت جریان سطحی باعث بیشتر شدن آن می­‌شود. اما در نزدیک بستر در آزمایش‌های شاهد و آستانه با افزایش درصد آبگیری مقدار این پارامتر افزایش می­یابد. ولی به‌کارگیری توام سازه‌های skimming wall 10 درجه و آستانه باعث کاهش مقدار عرض جدایی جریان در نزدیک بستر با افزایش درصد آبگیری شده و با اضافه شدن سازه آبشکن به دو سازه دیگر مقدار عرض جدایی جریان کاهش بیشتر می­‌یابد.