بررسی اثر هندسه آبشکن های نفوذناپذیر با طول ۳۶ سانتی متر بر توزیع سرعت در قوس کانال پیچانرودی

آبشکن ها از پرکاربردترین سازه های تنظیم کننده جریان و کنترل فرسایش کناره ها در رودخانه های پیچانرودی به شمار می آیند. عملکرد هیدرولیکی این سازه ها به پارامترهایی نظیر طول، زاویه استقرار، فاصله نسبی، شکل هندسی وابسته است. در پژوهش حاضر، تاثیر هندسه آبشکن های نفوذناپذیر با طول ثابت ۳۶ سانتی متر بر میدان جریان در یک کانال پیچانرودی با استفاده از مدل دوبعدی HEC-RAS/۲D مورد بررسی قرار گرفته است. مدل فیزیکی مبنا شامل کانالی با مقطع مستطیلی، بستر صلب و ترکیبی از بازه مستقیم و قوسی است که آبشکن های سری در نیمه دوم خم آن نصب شده اند. چهار هندسه مختلف آبشکن شامل T، L، L معکوس و مستقیم در سه دبی ۳۰، ۳۵ و ۴۰ لیتر بر ثانیه شبیه سازی شده اند. پس از کالیبراسیون مدل بر اساس نتایج آزمایشگاهی، الگوی توزیع سرعت و نواحی تمرکز جریان در کران بیرونی خم مورد تحلیل قرار گرفت. نتایج نشان داد که استفاده از آبشکن های نفوذناپذیر با طول ۳۶ سانتی متر باعث کاهش قابل ملاحظه سرعت متوسط جریان در نزدیکی کران بیرونی و جابه جایی هسته جریان به سمت نواحی داخلی تر مقطع می شود. در میان هندسه های بررسی شده، آبشکن T شکل بیشترین کاهش سرعت در کرانه بیرونی و بهبود الگوی جریان را ایجاد کرده و به عنوان مناسب ترین گزینه برای کنترل فرسایش کناره در شرایط مطالعه حاضر معرفی می گردد.

کلیدواژه ها:

آبشکن نفوذناپذیر ، توزیع سرعت ، هندسه آبشکن ، قوس رودخانه ، کنترل فرسایش کناره ، HEC-RAS ۲D