بررسی آزمایشگاهی و عددی تبادلات هایپریک در حفره برداشت شن و ماسه

مصالح رودخانهای به علت دسترسی آسان و اندازه ذرات مناسب همواره نقش مهمی در صنعت ساختوساز ایفا میکند. استخراج شن و ماسه غیراصولی می تواند باعث از بین رفتن محیطزیست آبی و اختلال در اکوسیستم رودخانه شود، لذا ضروریست که از رویکردهای پایدار برای کاهش تاثیرات منفی بر محیطزیست استفاده شود. یکی از تاثیرات برداشت شن و ماسه، تاثیر آن بر ناحیه هایپریک است. ناحیه هایپریک، منطقهای اشباع بلافاصله زیر بستر رودخانه است که تبادل آب سطحی و زیرزمینی در آن رخ میدهد و تاثیر مستقیم بر اکوسیستم آبی دارد. با توجه به فرسایش بستر رودخانه در اثر برداشت غیراصولی، الگوی هیدرودینامیکی جریان درون حفره تغییر کرده و می تواند بر تبادلات هایپریک تاثیر داشته باشد. پژوهشهای زیادی در زمینه تاثیر شکل بستر رودخانه بر روی الگوی جریان هایپریک و مشخصات آن انجام شده است در حالیکه در خصوص تاثیر حفره برداشت بر تبادلات هایپریک مطالعهای صورت نگرفته است. در این تحقیق اثر طول حفره و عمق آب بر مشخصات ناحیه هایپریک شامل میزان تبادلات هایپریک، زمان ماند و حداکثر عمق نفوذ مورد مطالعه قرار گرفت. برای شبیه سازی جریان سطحی و زیرسطحی بهترتیب از نرمافزارهای فلوئنت و کامسول استفاده شد. تجزیه و تحلیل نتایج نشان داد که افزایش طول حفره برداشت، موجب افزایش زمان ماند، عمق نفوذ و کاهش درصد دبی تبادلی میگردد. همچنین افزایش عمق آب باعث افزایش دبی تبادلی میشود و توزیع فراوانی زمان ماند از الگوی لوگنرمال و مقادیر حدی تعمیم یافته پیروی میکند.

کلیدواژه ها:

حفره برداشت ، زمان ماند ، عمق نفوذ ، ناحیه هایپریک