بررسی آزمایشگاهی تاثیر استفاده توام صفحات مستغرق و آبشکن در جلوگیری از ورود رسوبات به دهانه آبگیر

رودخانه ها از ابتدای تاریخ همواره نقش ویژه ای در زندگی بشر داشته اند. نیاز پیوسته انسان به آب، موجب شده که رودخانه ها به عنوان یکی از منابع اصلی تامین آب شیرین، محل مناسبی برای شکل گیری تمدن ها و مراکز تجمع جوامع بشری به حساب آیند. استفاده گسترده بشر از رودخانه ها چندان خالی از مخاطره نبوده است. وقوع سیلاب های ویرانگر از یک سو و کم آبی و خشک شدن تعدادی از رودخانه ها از سوی دیگر آسیب های فراوانی را متوجه آدمی کرده است. رشد بی رویه جمعیت جهان در قرن حاضر و پیشرفت چشمگیر صنعت و نوآوری های آن، نیاز بشر به رودخانه ها را چندین برابر ساخته است. این امر موجب شده تا با افزایش دانش بشری، رفتار رودخانه ها به صورت عملی مورد بررسی قرار گیرد. و بدین ترتیب شاخه ای از دانش هیدرولیک با عنوان مهندسی رودخانه شکل پذیرد. به منظور فراهم آوردن آب مورد نیاز از رودخانه برای انجام مقاصد مختلف از جمله کشاورزی، آبرسانی شهری، صنایع، تولید برق و غیره آبگیری ممکن است به روش های مختلفی صورت گیرد. از جمله این روش ها می توان به روش سنتی( مثل ساختن بندهای پوشالی، بند با استفاده از شاخ و برگ درختان و غیره)، استفاده از سدهای انحرافی و پمپاژ از رودخانه اشاره کرد. ته نشینی رسوبات در محل های آبگیری از رودخانه یکی از مشکلات مهم آبگیرها می باشد. این پدیده باعث کاهش ظرفیت و بازده سیستم آبگیری و افزایش هزینه های لایروبی می شود. معمول ترین راه حل لایروبی متناوب می باشد و یک روش که به عنوان جانشینی مناسب و ارزان قیمت مطرح شده است کاربرد صفحات مستغرق می باشد. اصول صحیح طراحی و بکارگیری صفحات مستغرق و پیش بینی مسایل مربوط به آن تنها به کمک نتایج آزمایشگاهی حاصل خواهد شد.در این پژوهش نحوه و میزان رسوب گذاری در مدخل نهر آبرسانی و بررسی کاربرد صفحات مستغرق و آبشکن به منظور جلوگیری از رسوبگذاری در انشعاب رودخانه بررسی می باشد که به کمک آزمایش های آزمایشگاهی صورت گرفته است. متغیرهای مورد مطالعه در آزمایش ها، دبی انحرافی جریان و محل قرارگیری، طول و زاویه ی آبشکن بوده است. در مجموع تعداد ‮‭93‬ آزمایش، پس از آزمایش های اولیه انجام شده است. به طورکلی نتایجی که از این طرح تحقیقاتی حاصل می شوند عبارت است از: بررسی مکان قرارگیری آبشکن در حضور صفحات مستغرق، به منظور هدایت رسوبات به مجرای اصلی و کنترل رسوبگذاری به منظور کاهش آن در مدخل انشعاب و افزایش دبی آبگیری که به طور کلی وقتی در موقعیت ‮‭1/2‬ عرض دهانه آبگیر بالادست آبگیر قرار می گرفت، باعث افزایش بیشتری در درصد دبی آبگیری، کاهش حداکثر عمق آبشستگی و تغییرات کمتری در مرفولوژی بستر نسبت به موقعیت 2 برابر عرض دهانه آبگیر بالادست آبگیر شد. نتیجه گیری از آزمایش ها، شامل تعیین زاویه و طول آبشکن، که وقتی آبشکن در موقعیت ‮‭1/2‬ برابر عرض دهانه آبگیر، بالادست آبگیر قرار گرفت، کم ترین تغییر در مرفولوژی بستر و بیشترین افزایش در درصد دبی آبگیری و کاهش حداکثر عمق آبشستگی، مربوط به آبشکن با طول ‮‭27‬ سانتی متر بود؛ ولی وقتی آبشکن در موقعیت 2 برابر عرض دهانه آبگیر بالادست آبگیر قرار می گرفت، به طور کلی با کاهش طول آبشکن، عملکرد بهتری از صفحات مشاهده شد. و در هر دو موقعیت قرارگیری آبشکن، آبشکن با زاویه ‮‭75‬ درجه نتایج بهتری در افزایش درصد دبی آبگیری، کاهش حداکثر عمق آبشستگی و کاهش تغییرات مرفولوژی بستر مشاهده شد. بررسی تاثیر افزایش دبی انحراف روی عملکرد سیستم صفحات مستغرق و آبشکن، دبی انحراف تاثیر چندانی بر درصد دبی آبگیری نداشت ولی با افزایش دبی انحراف، حداکثر عمق آبشستگی در دهانه آبگیر و تغییرات مرفولوژی اقزایش یافت. بررسی دو شکل صفحات خمیده و مستطیل شکل بر دبی آبگیری، حداکثر عمق آبشستگی و تغییرات مرفولوژی، که صفحات خمیده باعث افزایش بیشتری درصد دبی انحراف، کاهش حداکثر عمق آبشتگی و کاهش تغییرات مرفولوژی شد. بررسی تاثیر زاویه ی آبگیری روی عملکرد سیستم صفحات مستغرق و آبشکن ؛ هرچه زاویه آبگیری به ‮‭90‬ درجه نزدیک تر شد، درصد دبی آبگیری بیشتر حداکثر عمق آبشستگی کم تر و تغییرات مرفولوژی بیشتری در بستر مشاهده شد. واژه های کلیدی: آبگیر، صفحات مستغرق، آبشکن، درصد دبی آبگیری، دبی انحراف، حداکثر عمق آبشستگی، مرفولوژی بستر.