شبیه سازی اثر شیب وجه پائین رونده تلماسه بر مشخصات ناحیه هایپریک

چکیده: رودخانه ها، سیستم های پیچیده ای هستند که انواع فرایندهای شیمیایی، بیولوژیکی و فیزیکی در آنها رخ می دهد. تبادل هایپریک عبارت است از اختلاط جریان سطحی و جریان زیرسطحی در محیط متخلخلی که زیر و اطراف مجاری گذر آب را احاطه کرده است. چنین تبادلاتی می تواند بر اثر وجود فرم های مختلف بستر در رودخانه ایجاد شود. تلماسه ها از انواع شکل بستر رودخانه هستند که در رودخانه های مستقیم، مارپیچی و شریانی یافت می شود. اختلاف فشار دو طرف تلماسه به ایجاد تبادلات هایپریک منجر می شود که طول موج، دامنه و شیب وجه های پائین رونده و بالارونده آن می تواند بر میزان تبادلات هایپریک تاثیرگذار باشد. در این تحقیق به بررسی اثر شیب پائین دست تلماسه در زوایای ۱۰، ۲۰ و ۳۰ درجه، بر روی مشخصات ناحیه هایپریک (شامل زمان ماند، دبی تبادلی و عمق نفوذپذیری هایپریک)، پرداخته شده است. همچنین تاثیر هدایت هیدرولیکی، سرعت جریان زیرسطحی و ضخامت بستر رسوبی بر عمق تبادلات هایپریک مورد بررسی قرار گرفته است. برای شبیه سازی عددی جریان سطحی از نرم افزار FLOW۳D استفاده شد، شبیه سازی شامل بازه ای از یک کانال به طول۷/۲ متر، عرض۱/۰ متر و ارتفاع ۳/۰ متر می باشد. پس از حل جریان سطحی، فشارهای روی سطح فرم بستر بعنوان شرط مرزی دریشلت به مدل آب زیرزمینی MODFLOW معرفی شد. نتایج نشان می دهد با افزایش شیب، زمان ماندگاری و دبی تبادلی افزایش و عمق تبادلات هایپریک کاهش یافته است. همچنین با افزایش هدایت هیدرولیکی عمق تبادلات هایپریک افزایش ولی با افزایش سرعت جریان زیرسطحی و ضخامت بستر رسوبی عمق تبادلات هایپریک کاهش پیدا می کند.

Keywords:

کلیدواژگان: تلماسه , ناحیه هایپریک , دبی تبادلی , شبیه سازی عددی , زمان ماند