بررسی عوامل موثر بر آبگذری جریان از آبگیر کفی با محیط متخلخل در شرایط آب زلال

به کارگیری محیط متخلخل به جای صفحات مشبک در آبگیری از کف رودخانه های کوهستانی، از روش های نوین آبگیری از رودخانه محسوب می شود. در پژوهش حاضر با ساخت مدل آزمایشگاهی و اجرای آزمایش های متعدد، تاثیر عواملی مانند: اندازه و یکنواختی سنگدانه های داخل آبگیر، طول و ارتفاع مختلف آبگیر و دبی های ورودی متفاوت بر میزان دبی انحرافی آبگیرکفی با محیط متخلخل، بررسی شد. نتایج به دست آمده از آزمایش ها نشان می دهد که هر چه اندازه سنگدانه های محیط متخلخل آبگیر بزرگتر و دانه بندی یکنواخت تر باشد میزان دبی انحرافی از آبگیر بیشتر خواهد بود. افزایش ضریب یکنواختی سنگدانه های داخل آبگیر موجب کاهش ۴ تا ۶ درصد از نسبت دبی انحرافی به دبی ورودی می شود. با افزایش طول و ارتفاع(ضخامت) آبگیر، میزان دبی انحرافی از آبگیر روند افزایشی دارد. برای مثال، افزایش طول آبگیر از ۱۵ به ۴۵ سانتی متر برای مدل آبگیری با ارتفاع۱۰ سانتی متر و سنگدانه های با متوسط ۱۵/۳۰میلی متر باعث افزایش ۲۵ درصد در نسبت دبی انحرافی به دبی ورودی برای دبی ورودی ۱۴/۸۲لیتر بر ثانیه شد. حداقل و حداکثر نسبت دبی انحرافی به دبی ورودی در آزمایش های این تحقیق به ترتیب ۱۳ و ۹۰ درصد است. مقایسه نتایج این بدست آمده از این تحقیق با نتایج بدست آمده از تحقیقات پیشین حاکی از کاهش میزان دبی انحرافی در شرایط جدید است. با تجزیه و تحلیل داده های به دست آمده و استفاده از آنالیز ابعادی و رگرسیون چند متغیره بین نتایج آزمایش ها، معادله ا ی جدید برای تخمین ضریب آبگذری برای این نوع آبگیر پیشنهاد شده است. به­کارگیری محیط متخلخل به­جای صفحات مشبک در آبگیری از کف رودخانه­های کوهستانی، از روش­های نوین آبگیری از رودخانه محسوب می­شود. در پژوهش حاضر با ساخت مدل آزمایشگاهی و اجرای آزمایش­های متعدد، تاثیر عواملی مانند: اندازه و یکنواختی سنگدانه­های داخل آبگیر، طول و ارتفاع مختلف آبگیر و دبی­های ورودی متفاوت بر میزان دبی انحرافی آبگیر کفی با محیط متخلخل، بررسی شد. نتایج به­دست آمده از آزمایش­ها نشان می­دهد که هر چه اندازه سنگدانه­های محیط متخلخل آبگیر بزرگتر و دانه­بندی یکنواخت­تر باشد میزان دبی انحرافی از آبگیر بیشتر خواهد بود. افزایش ضریب یکنواختی سنگدانه­های داخل آبگیر موجب کاهش ۴ تا ۶ درصد از نسبت دبی انحرافی به دبی ورودی می­شود. با افزایش طول و ارتفاع (ضخامت) آبگیر، میزان دبی انحرافی از آبگیر روند افزایشی دارد. برای مثال، افزایش طول آبگیر از ۱۵ به ۴۵ سانتی­متر برای مدل آبگیری با ارتفاع۱۰ سانتی­متر و سنگدانه­های با متوسط قطر ۳۰/۱۵ میلی­متر باعث افزایش ۲۵ درصد در نسبت دبی انحرافی به دبی ورودی برای دبی ورودی ۸۲/۱۴ لیتر بر ثانیه شد. حداقل و حداکثر نسبت دبی انحرافی به دبی ورودی در آزمایش­های این تحقیق به­ترتیب ۱۳ و ۹۰ درصد است. مقایسه نتایج این به­دست آمده از این تحقیق با نتایج به­دست آمده از تحقیقات پیشین حاکی از کاهش میزان دبی انحرافی در شرایط جدید است. با تجزیه و تحلیل داده­های به­دست آمده و استفاده از آنالیز ابعادی و رگرسیون چند متغیره بین نتایج آزمایش­ها، معادله­ا­ی جدید برای تخمین ضریب آبگذری برای این نوع آبگیر پیشنهاد شده است.

کلیدواژه ها:

آبگیر کفی ، ضریب آبگذری ، محیط متخلخل