بررسی عددی و آزمایشگاهی توزیع رسوبات غیر چسبنده در درون بدنه سدهای پاره سنگی

یکی از روش­های سازه­ای ارزان قیمت کنترل سیلاب، استفاده از سدهای پاره ­سنگی فاقد هسته است. جریان­های سیلابی معمولا بار رسوبی بالایی دارند و با توجه به بزرگ بودن خلل و فرج بدنه این سدها، همراه با آب مقدار زیادی رسوب به داخل بدنه سد نفوذ می­کند. بنابراین تعیین غلظت رسوب در نقاط مختلف بدنه به منظور تعیین نقاط بحرانی از نظر رسوب گذاری، میزان تله­ اندازی رسوب، میزان رسوب عبوری و ... از اهمیت خاصی برخوردار است. لذا در این تحقیق، ابتدا بر مبنای معادلات سنت ونانت و دوجمله­ ای فورشهایمر و با استفاده از روش عددی حجم محدود، مدل ریاضی شبیه ­ساز جریان در محیط متلب تهیه و اجرا شد. سپس با استفاده از نتایج خروجی مدل و بر مبنای معادله انتقال رسوب و با استفاده از روش عددی حجم محدود، مدل ریاضی شبیه­ ساز توزیع غلظت رسوبات غیر چسبنده در بدنه سد پاره ­سنگی توسعه داده شد. مدل ارائه شده مقادیر غلظت رسوبات را در نقاط مختلف بدنه بر مبنای شبکه ­بندی در نظر گرفته شده از مرحله قبل تعیین می کند. برای ارزیابی نتایج خروجی این مدل­ها از نتایج آزمایشگاهی استفاده شد. مقایسه نتایج عددی و آزمایشگاهی حاکی از صحت مدل عددی تهیه شده در شبیه سازی توزیع غلظت رسوبات بود. بطوری که بر مبنای مقایسه انجام شده بین داده­ های ­اندازه ­گیری شده توزیع رسوبات با مقادیر محاسباتی در سه مقطع از بدنه سد پاره ­سنگی، میانگین خطای نسبی 14/8 درصد بدست آمد.

کلیدواژه ها:

بدنه سد پاره سنگی ، معادله سنت و نانت ، معادله فورشهایمر ، انتقال رسوب