کاربرد مدل عددی SSIIM1 در بررسی تاثیر زاویه اتصال کانال های روباز بر خصوصیات جریان

      محل تلاقی رودخانه ها از اجزای مهم مورفولوژیکی سیستم های رودخانه ای می باشد. جریان ورودی از شاخه فرعی باعث تغییرات شدید سرعت و آشفتگی جریان در محل تلاقی و در نتیجه فرسایش و رسوبگذاری می شود. الگوی جریان در محل تلاقی به شدت متاثر از زاویه اتصال می باشد. در این تحقیق توانایی مدل SSIIM1برای شبیه سازی جریان سه بعدی در محل تلاقی و تاثیر زاویه اتصال بر خصوصیات جریان مورد مطالعه قرار گرفت. واسنجی و صحت سنجی مدل برای زاویه 90 درجه و با استفاده از نتایج اندازه گیری وبر و همکاران (2001) در دانشگاه آیوا انجام شد. نتایج نشان داد که مدل SSIIM1 در طی مراحل واسنجی و صحت سنجی نیمرخ سطح آب را با خطای کمتر از 3 درصد و با حداکثر خطای حدود 10 درصد پروفیل های سرعت طولی در مقاطع مختلف را محاسبه می کند.سپس تاثیر زوایای اتصال 45، 90 و 135 درجه بر هیدرولیک جریان به خصوص تنش برشی بستر، ابعاد ناحیه جداشدگی، الگوی جریان ثانویه، پروفیل های سرعت و نیمرخ سطح آب بررسی شد. نتایج نشان داد که با افزایش زاویه اتصال ابعاد ناحیه جداشدگی افزایش می یابد. در زاویه 45 درجه ناحیه جدا شدگی قابل ملاحظه ای مشاهده نشد. مقدار شاخص شکل ناحیه جداشدگی برای زاویای 90 و 135 به ترتیب 8/5 و 45/7 به دست آمد. مقدار نسبت عمق بالادست به پایین دست برای زاویای 45 ، 90 و 135 درجه به ترتیب برابر 05/1 ، 06/1 و 09/1 محاسبه شد. همچنین نتایج نشان داد با افزایش زاویه اتصال از 45 به 135 درجه حداکثر تنش برشی بستر در محل اتصال 2/80 درصد افزایش می یابد.

Keywords:

تلاقی رودخانه , SSIIM1 , زاویه اتصال , ناحیه جداشدگی