شبیه سازی عددی تاثیر شکل هندسی آبشکنهای سری نفوذپذیر ۲۵ درصد بر الگوی جریان در قوس بیرونی کانال پیچانرودی تحت سه دبی عبوری

فرسایش کناره در قوس بیرونی رودخانه های پیچانرودی یکی از مهمترین عوامل تهدید کننده پایداری سازه های ساحلی و اراضی مجاور است. استفاده از آبشکن های نفوذپذیر به ویژه به صورت سری، رویکردی کارآمد برای کاهش سرعت جریان و کنترل تمرکز تنش برشی در قوس بیرونی به شمار می رود. در این پژوهش اثر شکل هندسی آبشکن های سری نفوذپذیر بر کاهش سرعت جریان در یک کانال پیچانرودی با شعاع قوس ۴/۵ متر و نفوذپذیری ۲۵ درصد بررسی شده است. بدین منظور مدل دو بعدی HEC-RAS بر اساس داده های آزمایشگاهی مرجع کالیبره و صحت سنجی گردیده و میانگین خطای مدل در بازتولید میدان سرعت حدود ۸ درصد به دست آمد که دقت قابل قبولی برای تحلیل سناریوها فراهم می کند. سپس چهار هندسه آبشکن، L، L معکوس، T و مستقیم (I) در شرایط عبور سه دبی ۳۰، ۳۵ و ۴۰ لیتر بر ثانیه شبیه سازی و نتایج آنها با مدل شاهد بدون آبشکن مقایسه شد. شاخص اصلی ارزیابی در این پژوهش درصد کاهش میانگین سرعت در قوس بیرونی نسبت به حالت شاهد بوده است. نتایج نشان داد که آبشکن T شکل با نفوذپذیری ۲۵ درصد بیشترین کاهش سرعت را در قوس بیرونی ایجاد کرده و در دبی های بالاتر عملکرد موثرتری دارد، در حالی که هندسه های مستقیم و L معکوس به ترتیب کاهش کمتری را سبب می شوند. بر این اساس هندسه آبشکن نقش تعیین کننده ای در کارایی هیدرولیکی آبشکن های سری نفوذپذیر در قوس های تند رودخانه ای دارد.

کلیدواژه ها:

آبشکن نفوذپذیر ، رودخانه پیچانرودی ، شکل هندسی ، آبشکن ، کاهش سرعت جریان ، HEC-RAS