بررسی عددی وآزمایشگاهی اثر شکل صفحات مستغرق در کنترل رسوبگذاری در محل دهانه آبگیر رودخانه ها

استفاده از صفحات مستغرق به شکل کنونی جهت کنترل رسوبات در دهانه آبگیرها توجه بسیاری از محققین داخل و خارج از کشور را به خود معطوف کرده است. صفحات مستغرق، قطعات مستطیلی نازکی هستند که با زاویه مشخص نسبت به جهت اصلی جریان با اندازه و فواصل مختلف از یکدیگر در بستر کانال قرار می گیرند. این صفحات با ایجاد تغییر در توزیع سرعت جریان، تنش برشی و عدد فرود در دهانه آبگیر سبب تغییر در الگوی جریان و انتقال رسوبات به پایین دست شده و از میزان ورود رسوبات به داخل آبگیرها می کاهد. در این مطالعه از یک مدل عددی و آزمایشگاهی برای بررسی پروفیل بستر در محل ورودی آبگیر و کاهش ورود رسوبات به داخل آن استفاده شده است. آزمایشات بر روی مدل فیزیکی برای یک کانال اصلی به ابعاد 110*0/73*0/40 متر همراه با دو دهانه آبگیر با زاویه 90 و 45 درجه انجام شده و عمق و سرعت جریان در مقاطع مختلف اندازه گیری شده است. دبی و شیب طولی کانال به ترتیب برابر 0/045 متر مکعب بر ثانیه 0/004 می باشد. در این آزمایشها از سه نوع صفحه تخت، انحنادار و زاویه دار استفاده گردیده و مورد مقایسه قرار گرفته است. نتایج بدست آمده برای مدل آزمایشگاهی نشان می دهد که صفحات انحنادار در مقایسه با دو نوع دیگر در کاهش عمق جلوی دهانه آبگیر موثرتر بوده و میزان ورود رسوبات به داخل آبگیر را کاهش بیشتری می دهد. برای مدلسازی عددی از نرم افزار SSIIM با روش حجم محدود و مدل آشفتگی k استفاده شده است. در مدل عددی تنها از صفحه مستغرق تخت برای دهانه آبگیر با زاویه ۹۰ درجه استفاده گردیده و نتایج آن با نتایج مدل آزمایشگاهی مشابه مقایسه گردیده است.

Keywords:

آبگیر , صفحات مستغرق , مدل فیزیکی , صفحات زاویه دار , صفحات انحنادار , رسوبگذاری