بررسی تاثیر طول بدنه سد بر میزان توزیع غلظت رسوبات در مخزن سد پاره سنگی

احداث سدهای پاره سنگی همگن (فاقد هسته) یکی از روش های سازه ای کنترل سیلاب است. جریان ورودی به مخازن این سدها در مواقع سیلابی حاوی مقدار قابل توجهی از رسوبات است. این موضوع اهمیت بررسی رفتار جریان و غلظت رسوبات را به منظور تعیین میزان رسوب عبوری، رسوبات ته نشین شده و مدیریت آن دوچندان می کند. دراین راستا، ابتدا براساس حل عددی معادلات سنت ونانت به روش حجم محدود و با رویکرد کاملا ضمنی، مشخصات جریان (سرعت و عمق) محاسبه و سپس با استفاده از گسسته سازی معادله انتقال–پخش براساس طرح هیبرید بالاسویه، میزان غلظت رسوبات در نقاط مختلف مخزن تعیین گردید، بدین منظور ابتدا مدل ریاضی معادلات مذکور در محیط متلب تهیه شد، سپس برای ارزیابی عملکرد این مدل از نتایج آزمایش های انجام گرفته در آزمایشگاه هیدرولیک دانشکده کشاورزی دانشگاه بوعلی سینا همدان روی سد پاره سنگی استفاده شد. بر مبنای مقایسه انجام شده بین داده های غلظت رسوب اندازه-گیری شده و محاسباتی در هشت مقطع و در سه لایه عمقی ۵، ۱۰ و ۱۵ سانتیمتر در داخل مخازن سد پاره سنگی با قطر متوسط سنگدانه ۸ سانتیمتر و طول های مختلف بدنه شامل طول های ۵۰، ۸۰ و ۱۰۰ سانتیمتر ، مقادیر میانگین خطای نسبی غلظت رسوب به ترتیب برابر ۶/۵ ، ۱/۷ و ۲/۸ درصد می باشد که حاکی از تطابق مناسب خروجی مدل شبیه ساز ریاضی با مقادیر اندازه گیری شده در مدل آزمایشگاهی است. و همچنین نتایج حاکی از کاهش درصد خطای نسبی مدل شبیه ساز با افزایش قطر سنگدانه های مورد استفاده در بدنه سد به دلیل اغناء بهتر فرضیات یک بعدی بودن جریان است.

کلیدواژه ها:

جریان غیر دائمی ، روش حجم محدود ، روش هیبرید بالاسویه ، مخزن سد پاره سنگی ، معادله انتقال–پخش