بررسی تغییرات زمانی عمق آبشستگی در سازه مرکب سرریز – دریچه با استفاده از مدل عددی FLOW-۳D

رفتار ترکیبی جریان ریزشی از سرریز با جت خروجی از زیر دریچه، شرایط متفاوتی را در پایین دست این قبیل سازه ها ایجاد می کند و باعث تغییر آبشستگی در پایین دست این سازه ها می شود برای حل این مشکل می توان سرریز و دریچه را باهم ترکیب کرد و تشکیل سیستم هیدرولیکی متمرکزی بنام سرریز - دریچه ارائه کرد که امکان انتقال مواد رسوبی از زیر دریچه و مواد شناور از روی سرریز را فراهم آورد. هندسه مدل پژوهش حاضر در نرم افزار FLOW-۳D در کانال مستطیلی شکل با حالت بستر رسوبی و فرسایش پذیر و در حالت عدم فشردگی جانبی ایجاد گردید. مصالح بستر، ماسه غیرچسبنده و سیال مورد استفاده آب زلال و شیب کف کانال صفر درنظر گرفته شد. در این پژوهش از دو مدل آشفتگی (LES) و مدل (RNG) و از ۳ معادله نرخ انتقال بار بستر استفاده گردید و بعد از صحت سنجی با داده های آزمایشگاهی مشاهده شد که داده های مدل عددی با رابطه ی Van Rijn و با مدل آشفتگی LES با ضریب تعیین۰.۹۸۵= R۲ و میانگین خطای مطلق۰.۱۰۷=RMSE برازش مناسب با داده های آزمایشگاهی دارد نتایج ارائه شده حاکی از این است که با افزایش عمق جریان بالادست، حداکثر عمق آبشستگی افزایش می یابد. همچنین با افزایش ارتفاع سازه سرریز در یک بازشدگی ثابت دریچه، حداکثر عمق آبشستگی به دلیل جت ریزشی افزایش می یابد و با افزایش بازشدگی دریچه ارتفاع آب روی سازه کاهش می یابد و همچنین جت خروجی از زیر دریچه کاهش یافته و باعث می شود عمق آبشستگی کاهش یابد. همچنین با افزایش میزان دبی عبوری از روی سرریز و زیر دریچه و میزان ارتفاع آب بالادست، حداکثر عمق آبشستگی افزایش می یابد.

کلیدواژه ها:

آبشستگی ، سازه مرکب ، سرریز-دریجه ، مدل عددی ، Flow-۳D