مدل سازی عددی بستر رسوبی پایین دست مجاری شست وشو برای بازشدگی ها و شیب های متفاوت

یکی از مباحث مورد توجه در مهندسی هیدرولیک، پدیده رسوب شویی و اثرات مخرب آن بر مورفولوژی و زیست محیط رودخانه در پایین دست آن است. در بررسی این پدیده پیش بینی تغییرات تراز بستر رسوبی ناشی از رسوب شویی ضروری است. ازآنجایی که انجام تحقیقات آزمایشگاهی و میدانی در زمینه پدیده معمولا پرهزینه و زمان بر است، چنانچه بتوان به راهکاری برای بررسی آن به طور گسترده تر و کم هزینه تر رسید، می توان در کنترل هزینه ها و همچنین افزایش سرعت تحقیقات گام مهمی برداشت. در این پژوهش به بررسی اثرگذاری فاکتورهای شیب، میزان بازگشایی دریچه و زمان بر تغییرات بستر رسوبی در مجاری رسوب شویی پرداخته شده است. با مقایسه صورت گرفته بر روی مدل فیزیکی و آزمایشگاهی مشخص گردید مدل آشفتگی RNG با میزان خطای ۳/۴ درصد نسبت به دو مدل آشفتگی k-ε و Les در شبیه سازی بستر فرسایش پذیر مناسب تر بوده و جهت ادامه مطالعات انتخاب گردید. پس از مشخص شدن میزان خطا با تعریف آزمون های مختلف مشخص گردید با کاهش میزان بازشدگی دریچه از ۱۰۰ به ۵۰ و ۲۵ درصد عمق آبشستگی در مجاورت دریچه حدود ۳۵ و ۶۰ درصد و طول ناحیه فرسایش یافته نیز در پایین دست تا ۴/۱ برابر افزایش می یابد. بررسی ها نشان داد با افزایش شیب مجرای رسوبشویی از ۵ به ۱۵ درصد عمق آبشستگی در مجاورت دریچه تا ۴۵ درصد افزایش می یابد و حجم رسوبات منتقل شده به پایین دست با افزایش حدود ۵۰ درصدی مواجه می گردد. همچنین مشخص گردید فاکتور زمان در شکل گیری پروفیل بستر نسبت به شیب مجرا و بازشدگی دریچه تاثیر کمتری را دارد.

کلیدواژه ها:

مجرای رسوب شویی ، Flow-۳D ، مدل های آشفتگی ، تغییرات تراز سطح بستر ، درصد بازشدگی دریچه