بررسی آزمایشگاهی و عددی تاثیر مکان آبشکن بر شرایط هیدرولیکی و رسوبی آبگیر جانبی

سال انتشار: 1400
محل انتشار: پژوهشنامه مدیریت حوزه آبخیز، دوره: 12، شماره: 24
کد COI اختصاصی: JR_JWMR-12-24_025
زبان مقاله: فارسی
تعداد مشاهده: 201

نویسندگان

Department of civil Engineering, Faculty of Engineering. south tehran branch. Islamic azad university. Tehran. Iran

Ministry of Jihad Agriculture, Agricultural Research, Education and Extension Organization, Soil Conservation and Watershed Management Research Institute. Tehran. Iran

چکیده

چکیده مبسوط مقدمه و هدف: آبگیرها سازه هایی هستند که برای انحراف آب از مسیر رودخانه یا کانال مورد استفاده قرار می گیرند. بهینه سازی عملکرد آبگیرها و افزایش جریان ورودی به آبگیر، در عین کنترل بستر رسوبی کانال از لحاظ فرسایش و رسوب گذاری یکی از موضوع های مورد بحث مهندسی آب بوده است. به کارگیری آبشکن ها بر اصلاح الگوی جریان، کنترل فرسایش و انتقال رسوب به آبگیر تاثیرگذار است. هدف از این تحقیق استفاده از آبشکن ها، به منظور افزایش دبی ورودی به آبگیر جانبی، به نحوی که کم ترین آشفتگی، فرسایش و رسوب گذاری را ایجاد کند می باشد. مواد و روش ها: به منظور اجرای آزمایش ها از کانالی مستطیلی به طول ۱۵ متر و عرض ۵/۱ متر با شیب ثابت به عنوان کانال اصلی استفاده شد. آبگیری جانبی به صورت کانالی مستطیلی به عرض ۰/۶ و طول ۵ متر با زاویه ی ۹۰ درجه نسبت به کانال اصلی، در فاصله ی ۱۰ متری از ابتدای کانال اصلی قرار داده شده است. مدل بدون آبشکن به عنوان مدل شاهد در نظر گرفته شد و در دیگر مدل ها، آبشکن در قسمت بالادست سمت آبگیر، بالادست روبروی آبگیر، پایین دست روبروی آبگیر و هم چنین به صورت سری آبشکن در بالادست و روبروی آبگیر قرار گرفته است. مدل های آزمایشگاهی مذکور، در نرم افزار FLOW-۳D مدل سازی و بر اساس نتایج و داده های آزمایشگاهی کالیبراسیون یا واسنجی شد. یافته ها: بررسی نتایج آزمیشگاهی نشان داد، حالتی که آبشکن در پایین دست و روبروی آبگیر قرار دارد بهترین نتایج آبشستگی و نسبت انشعاب را در پی داشته و افزایش ۶۶ و ۴۱ درصدی را به ترتیب در دبیهای ۴۰ و ۶۰ لیتر بر ثانیه برای دبی انشعابی نسبت به مدل شاهد را نشان داده است. با توجه به نتایج مدل های آزمایشگاهی، مدل با نحوه قرارگیری آبشکن در قسمت پایین دست و مقابل آبگیر جانبی (نحوه قرارگیری شماره ۴) بهعنوان بهترین مدل انتخاب و بهصورت عددی مدل سازی شد. اعتبارسنجی نتایج مدلهای عددی و آزمایشگاهی در مقادیر هیدرولیکی نقاط جریان آب (۰/۹۵=۲R) و رقوم نقطات بستر (۰/۷۴=۲R) را نشان داد که حاکی از دقت قابل قبول مدل عددی و تحلیل صورت گرفته توسط نرم افزار Flow۳Dمی باشد. در ادامه ابتدا با تغییر فاصله و سپس با تغییر طول آبشکن در نحوه قرارگیری شماره ۴، بررسی مدل عددی صورت پذیرفت و بهترین فاصله قرار گیری آبشکن، فاصله ای به میزان ۵۸ درصد عرض آبگیر و بهترین طول آبشکن، طولی به میزان ۳۰ درصد عرض کانال اصلی محاسبه شد. نتیجه گیری: این پژوهش نشان داد استفاده از آبشکن در پایین دست و روبروی آبگیر در ابعاد مناسب نه تنها می تواند باعث افزایش نسبت دبی انشعابی ورودی به آبگیر شود، بلکه آبشستگی بستر کانال را نیز کمتر خواهد کرد که در نتیجه استفاده از این آبشکن ها در آبگیری قائم از کانال ها و رودخانه ها توصیه می گردد.

کلیدواژه ها

Erosion, Flow۳D, Lateral intake, Spur dike, Sedimentation, آبگیرجانبی, آبشکن, رسوبگذاری, فرسایش, Flow۳D

اطلاعات بیشتر در مورد COI

COI مخفف عبارت CIVILICA Object Identifier به معنی شناسه سیویلیکا برای اسناد است. COI کدی است که مطابق محل انتشار، به مقالات کنفرانسها و ژورنالهای داخل کشور به هنگام نمایه سازی بر روی پایگاه استنادی سیویلیکا اختصاص می یابد.

کد COI به مفهوم کد ملی اسناد نمایه شده در سیویلیکا است و کدی یکتا و ثابت است و به همین دلیل همواره قابلیت استناد و پیگیری دارد.