بررسی الگوی فرسایش و رسوب در پیچان رودها بر روی کانالی با مولد سینوسی و زاویه 70 درجه با استفاده از مدل ریاضیSSIIM

رودخانه یکی از سیستمهای طبیعی است که از دیرباز، ارتباط تنگاتنگی با زندگی بشر داشته است. الگوی جریان و انتقال رسوبات در کانالهای روباز پیچانرودی 3 نگاه مهندسین رودخانه را به خود جلب کرده است چرا که فرسایش در خم رودخانهها باعث ایجاد مشکلاتی در سازههایرودخانهایی میشود. خاصیت سه بعدی و پیچیده جریان در پیچانرودها لزوم بررسی الگوی جریان دراین مجاری را با مدلهای عددی سه بعدی مطرح میسازد. در تحقیق حاضر تغییرات تراز بستر در کانالی با مولد سینوسی 4 و سواحل صلب با استفاده از نرم افزار سه بعدی SSIIM1.1 مدل- سازی شده است. جهت حل میدان جریان از مدل آشفتگی k−ε ، جهت برآورد بار رسوبات از روش فان راین و برای محاسبهی فشار از روش SIMPLE استفاده شده است. همچنین صحت سنجی نتایج عددی با استفاده از نتایج آزمایشگاهی التهاوی) 4004 ( انجام شده است. مقایسه نتایجعددی و آزمایشگاهی نشان میدهد که مدل به خوبی توانسته الگوی کلی شکلگیری نواحی متعدد رسوبگذاری و فرسایش را در بستر نشان دهد. بررسی خطوط جریان ثانویه در مقاطع عرضی با بستر تغییر یافته، نشان داد در جایی که تپه رسوبی مقطع را به دو قسمت تقسیم میکند علاوه بر جریان ثانویه اصلی سلول چرخشی دیگری در دیواره پایینی تشکیل میشود. در ادامه الگوی تنش برشی در حالت بستر صلب، با الگوی فرسایش و رسوبگذاری در حالت بستر متحرک مقایسه شده است. همچنین تاثیر دبی بر روی الگوی فرسایش و رسوب مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان میدهد که الگوی تنش برشی رابطه مستقیمی با الگوی فرسایش و رسوبگذاری در کانال دارد

Keywords:

الگوی فرسایش و رسوب , شبیه سازی عددی , پیچانرودها , مدل آشفتگی k-e , تنش برشی بستر