ارزیابی آزمایشگاهی و عددی تاثیر شکست آنی و تدریجی سد بر تغییرات بستر رسوبی

با توجه به حجم آب ذخیره شده در مخزن سدها و بعضا نزدیکی آنها به مناطق مسکونی، شکست سدها می تواند منجر به خسارات جانی و مالی زیادی گردد. جریان های حاصل از شکست سد عمدتا موجب انتقال رسوبات بستر و تغییرات مورفولوژی پایین دست سد می گردد. در این پژوهش به هدف ارزیابی تاثیر نوع شکست سد و خصوصیات ذرات رسوب بر مکانیزم انتقال رسوبات بستر، مطالعاتی در قالب مدل سازی آزمایشگاهی و عددی پیاده سازی شده است. مدل آزمایشگاهی در فلومی به ابعاد (۱۰*۰.۵*۰.۵ m) و مدل سازی عددی با بهره گیری از مدل فلوئنت برای شبیه سازی هر دو نوع شکست سد آنی و تدریجی انجام شده است. دو پارامتر اندازه مش بندی و مدل آشفتگی جریان در مدل عددی حساسیت سنجی شده است. نتایج حاصل از حساسیت سنجی مدل عددی نسبت به دو مدل آشفتگی ((k-ɛ/Standard) و (k-ɛ/RNG)) نشان داد که مدل آشفتگیk-ɛ استاندارد دارای خطای مدل سازی ۲/۵۷درصد بوده است. با بررسی نتایج حاصل از مدل سازی عددی مشخص گردید که میانگین خطای مدل سازی کمتر از ۵درصد بوده که بیانگر دقت بالای مدل عددی و توانایی این مدل در شبیه سازی انتقال رسوبات بستر بر اثر شکست سد بوده است. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که میزان انتقال رسوبات بستر (تغییرات ضخامت لایه رسوب) در شکست تدریجی سد دارای مقادیر بیشتری نسبت به شکست آنی تحت شرایط مدل سازی یکسان بوده است. همچنین میزان تغییرات ضخامت لایه رسوب با ذرات شن (ذرات درشتدانه d۵۰=۲۰mm) در شرایط شکست تدریجی ۷/۴۷درصد بیشتر از شکست آنی بوده، در حالی که این میزان برای ذرات رسوب از نوع مصالح ماسه ای (ذرات ریزدانه d۵۰=۴mm) ۱۹/۳۵درصد بوده است.

Keywords:

انتقال رسوب , بستر رسوب ماسه ای , بستر رسوب شنی , مدل آشفتگی , k-ɛ /Standard