بررسی مشخصات هندسی لوله مکش بر راندمان تخلیه رسوب در روش هیدروساکشن

رسوبگذاری مخازن موجب بوجود آوردن مشکلاتی مانند کاهش حجم و عمر مفید مخازن، کاهش حجم کنترل سیلاب، گرفتگی آبگیرها، تونل ها و توربین ها و دیگر مسایل مرتبط می شود. علی رغم توسعه چندین روش برای حل این مسیله، نرخ رسوبگذاری مخازن سدهای دنیا نشان می دهد مشکل گرفتگی رسوب همچنان وجود دارد. در دهه گذشته روش های جدیدی ارایه شده که از بین آن ها روش هیدروساکشن لوله مکش دفن شونده بیشتر مورد توجه قرار گرفته است. در این تحقیق اثر قطر روزنه های تحتانی، فاصله بین روزنه های تحتانی و وزن شناوری انحنا لوله مکش بر کارایی روش هیدروساکشن لوله مکش دفن شونده، در حالتی که روزنه های تحتانی به سمت بالادست و پایین دست انحنا امتداد دارند، مورد بررسی قرار گرفت. به منظور یافتن ارتباط بین کارایی روش با پارامترهای مورد بررسی، آزمایش های متعددی بر لوله مکش با قطر داخلی 61 میلیمتر، نسبت قطر روزنه ی تحتانی به قطر لوله مکش برابر 25/0 و 5/0، فاصله نسبی 2، 3 و 4 بین روزنه های تحتانی و نسبت بی بعد وزن شناوری برابر 037/0، 0678/0، 1/0 و 132/0 انجام شد. همچنین، سری زمانی کارایی روش، گسترش مخروط آبشویی رسوبات و طرح های مختلف امتداد روزنه های تحتانی از دیگر بررسی های انجام شده در تحقیق است. علاوه بر آزمایش های گفته شده در بالا که در حالت آب کدر هستند،غلظت رسوبات خروجی وجود دارد. به منظور بررسی نحوه اتلاف هد آب در طول لوله مکش آزمایش هایی در حالت آب صاف انجام شده است. این آزمایش ها برای قطر لوله 61 میلی متر و دو نسبت قطر 25/0 و 5/0 صورت گرفته است. در این تحقیق درصد غلظت خروجی از لوله مکش بطور متوسط زمانی به عنوان کارایی روش تعریف شده است. نتایج نشان داد، اثر افزایش وزن شناوری انحنا لوله مکش بر کارایی ابتدا افزایشی و سپس کاهشی است. بطوری که با افزایش عدد بی بعد وزن شناوری از 037/0 به 1/0 کارایی صعودی است و سپس با بیشتر شدن وزن شناروی کارایی نزولی می شود. افزایش قطر روزنه تحتانی از نسبت 25/0 به 5/0 موجب کاهش کارایی روش می شود. اثر فاصله بین روزنه های تحتانی برای دو نسبت قطرهای 25/0 و 5/0 متفاوت است، بطوری که در نسبت قطر 25/0 با افزایش نسبت فاصله ها کارایی افزایش می یابد و بیشینه کارایی در نسبت فاصله های برابر 2 رخ می دهد، در حالی که برای نسبت قطرهای 5/0 روند متفاوت است و افزایش نسب فاصله ها ابتدا موجب افزایش کارایی و سپس موجب کاهش کارایی می شود و بیشینه کارایی در نسبت فاصله های برابر 3 رخ می دهد. برای حالتی که روزنه ها به سمت بالادست و پایین دست قسمت انحنا لوله مکش امتداد یافته اند بیشینه کارایی 58/1 درصد برای نسبت قطرهای 25/0، نسبت فاصله های 2 و نسبت بی بعد وزن شناوری 1/0 رخ می دهد. علاوه بر این، سری زمانی غلظت خروجی نشان داد که برای 75% موارد حداکثر غلظت خروجی در ابتدای آزمایش رخ می دهد و سپس غلظت کاهش می یابد و مجددا به تدریج افزایش می یابد و پس از رسیدن به یک نقطه حداکثر نسبی با شیب ملایم تر کاهش می یابد تا به مقدار تقریبا صفر می رسد. نقطه حداکثر نسبی زمانی رخ می دهد که نوک مخروط آبشویی مکش به کف مخزن رسید است. بعلاوه نتایج نشان داد، روش هیدروساکشن قادر است تا 5 برابر حجم رسوباتی که در محل قرارگیری لوله مکش ته نشین شده اند را تخلیه نماید. نتایج مربوط به کاهش امتداد روزنه های تحتانی نیز نشان داد که محدود کردن روزنه های تحتانی به قسمت انحنا لوله مکش موجب افزایش چشمگیر کارایی روش می شود. محدود کردن روزنه های تحتانی به قسمت انحنا لوله مکش در حالت نسبت قطرهای 25/0 و 5/0 نشان داد که کارایی روش برای نسبت قطر 5/0 و نسبت فاصله 3 (تعداد روزنه در قسمت انحنا 5 است ) بیشتر است و مقدار آن 42/3 % است که بیش از 2 برابر حالتی است که روزنه ها به سمت بالادست و پایین دست امتداد داشته اند. با توجه به نتایج این تحقیق حالتی که نسبت قطرها و نسبت فاصله ها، به ترتیب، برابر 5/0 و 3 هستند، نسبت بی بعد وزن شناوری برابر 1/0 و روزنه ها تنها در قسمت انحنا لوله مکش وجود داشته باشند (5 روزنه در قسمت انحنا ) روش هیدروساکشن لوله مکش دفن شونده دارای بیشترین کارایی است. کلمات کلیدی: رسوبگذاری مخازن، تخلیه رسوب، هیدروساکشن ،لوله مکش، کارایی.