دوره 12، شماره 24 - ( پاییز و زمستان 1400 1400 )
جلد 12 شماره 24 صفحات 297-287 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Zamani M, Rabiefar H, Rostami M. Numerical and Experimental Investigation of the Effect of Spur Dikes Placement Position on the Hydraulic and Erosion Conditions of Lateral Intakes. jwmr. 2021; 12 (24) :287-297
URL: http://jwmr.sanru.ac.ir/article-1-1114-fa.html
URL: http://jwmr.sanru.ac.ir/article-1-1114-fa.html
زمانی مصطفی، ربیعی فر حمیدرضا، رستمی محمد. بررسی آزمایشگاهی و عددی تأثیر مکان آبشکن بر شرایط هیدرولیکی و رسوبی آبگیر جانبی. پژوهشنامه مديريت حوزه آبخيز. 1400; 12 (24) :297-287
دانشکده مهندسی عمران دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران جنوب، تهران، ایران
چکیده: (755 مشاهده)
چکیده مبسوط
مقدمه و هدف: آبگیرها سازه‌هایی هستند که برای انحراف آب از مسیر رودخانه یا کانال مورد استفاده قرار می‌گیرند. بهینه سازی عملکرد آبگیرها و افزایش جریان ورودی به آبگیر، در عین کنترل بستر رسوبی کانال از لحاظ فرسایش و رسوب گذاری یکی از موضوع های مورد بحث مهندسی آب بوده است. به کارگیری آبشکن ها بر اصلاح الگوی جریان، کنترل فرسایش و انتقال رسوب به آبگیر تاثیرگذار است. هدف از این تحقیق استفاده از آبشکن‌ها، به منظور افزایش دبی ورودی به آبگیر جانبی، به نحوی که کم‌ترین آشفتگی، فرسایش و رسوبگذاری را ایجاد کند می باشد.
مواد و روش‌ها: به منظور اجرای آزمایش‌ها از کانالی مستطیلی به طول 15 متر و عرض 5/1 متر با شیب ثابت به عنوان کانال اصلی استفاده شد. آبگیری جانبی به صورت کانالی مستطیلی به عرض 0/6 و طول 5 متر با زاویه‌ی 90 درجه نسبت به کانال اصلی، در فاصله‌ی 10 متری از ابتدای کانال اصلی قرار داده شده است. مدل بدون آبشکن به عنوان مدل شاهد در نظر گرفته شد و در دیگر مدل‌ها، آبشکن در قسمت بالادست سمت آبگیر، بالادست روبروی آبگیر، پایین دست روبروی آبگیر و هم‌چنین به صورت سری آبشکن در بالادست و روبروی آبگیر قرار گرفته است. مدل های آزمایشگاهی مذکور، در نرم‌افزار FLOW-3D مدل‌سازی و بر اساس نتایج و داده های آزمایشگاهی کالیبراسیون یا واسنجی شد.
یافته‌ها: بررسی نتایج آزمیشگاهی نشان داد، حالتی که آبشکن در پایین‌دست و روبروی آبگیر قرار دارد بهترین نتایج آبشستگی و نسبت انشعاب را در پی داشته و افزایش 66 و 41 درصدی را به ترتیب در دبیهای 40 و 60 لیتر بر ثانیه برای دبی انشعابی نسبت به مدل شاهد را نشان داده است. با توجه به نتایج مدلهای آزمایشگاهی، مدل با نحوه قرارگیری آبشکن در قسمت پایین دست و مقابل آبگیر جانبی (نحوه قرارگیری شماره 4) بهعنوان بهترین مدل انتخاب و بهصورت عددی مدل‌سازی شد. اعتبارسنجی نتایج مدلهای عددی و آزمایشگاهی در مقادیر هیدرولیکی نقاط جریان آب (0/95=2R) و رقوم نقطات بستر (0/74=2R) را نشان داد که حاکی از دقت قابل قبول مدل عددی و تحلیل صورت گرفته توسط نرم افزار Flow3Dمی باشد. در ادامه ابتدا با تغییر فاصله و سپس با تغییر طول آبشکن در نحوه قرارگیری شماره 4، بررسی مدل عددی صورت پذیرفت و بهترین فاصله قرار گیری آبشکن، فاصله ای به میزان 58 درصد عرض آبگیر و بهترین طول آبشکن، طولی به میزان 30 درصد عرض کانال اصلی محاسبه شد.
نتیجه‌گیری: این پژوهش نشان داد استفاده از آبشکن در پایین‌دست و روبروی آبگیر در ابعاد مناسب نه تنها می‌تواند باعث افزایش نسبت دبی انشعابی ورودی به آبگیر شود، بلکه آبشستگی بستر کانال را نیز کمتر خواهد کرد که در نتیجه استفاده از این آبشکن‌ها در آبگیری قائم از کانال‌ها و رودخانه‌ها توصیه می‌گردد.
مقدمه و هدف: آبگیرها سازه‌هایی هستند که برای انحراف آب از مسیر رودخانه یا کانال مورد استفاده قرار می‌گیرند. بهینه سازی عملکرد آبگیرها و افزایش جریان ورودی به آبگیر، در عین کنترل بستر رسوبی کانال از لحاظ فرسایش و رسوب گذاری یکی از موضوع های مورد بحث مهندسی آب بوده است. به کارگیری آبشکن ها بر اصلاح الگوی جریان، کنترل فرسایش و انتقال رسوب به آبگیر تاثیرگذار است. هدف از این تحقیق استفاده از آبشکن‌ها، به منظور افزایش دبی ورودی به آبگیر جانبی، به نحوی که کم‌ترین آشفتگی، فرسایش و رسوبگذاری را ایجاد کند می باشد.
مواد و روش‌ها: به منظور اجرای آزمایش‌ها از کانالی مستطیلی به طول 15 متر و عرض 5/1 متر با شیب ثابت به عنوان کانال اصلی استفاده شد. آبگیری جانبی به صورت کانالی مستطیلی به عرض 0/6 و طول 5 متر با زاویه‌ی 90 درجه نسبت به کانال اصلی، در فاصله‌ی 10 متری از ابتدای کانال اصلی قرار داده شده است. مدل بدون آبشکن به عنوان مدل شاهد در نظر گرفته شد و در دیگر مدل‌ها، آبشکن در قسمت بالادست سمت آبگیر، بالادست روبروی آبگیر، پایین دست روبروی آبگیر و هم‌چنین به صورت سری آبشکن در بالادست و روبروی آبگیر قرار گرفته است. مدل های آزمایشگاهی مذکور، در نرم‌افزار FLOW-3D مدل‌سازی و بر اساس نتایج و داده های آزمایشگاهی کالیبراسیون یا واسنجی شد.
یافته‌ها: بررسی نتایج آزمیشگاهی نشان داد، حالتی که آبشکن در پایین‌دست و روبروی آبگیر قرار دارد بهترین نتایج آبشستگی و نسبت انشعاب را در پی داشته و افزایش 66 و 41 درصدی را به ترتیب در دبیهای 40 و 60 لیتر بر ثانیه برای دبی انشعابی نسبت به مدل شاهد را نشان داده است. با توجه به نتایج مدلهای آزمایشگاهی، مدل با نحوه قرارگیری آبشکن در قسمت پایین دست و مقابل آبگیر جانبی (نحوه قرارگیری شماره 4) بهعنوان بهترین مدل انتخاب و بهصورت عددی مدل‌سازی شد. اعتبارسنجی نتایج مدلهای عددی و آزمایشگاهی در مقادیر هیدرولیکی نقاط جریان آب (0/95=2R) و رقوم نقطات بستر (0/74=2R) را نشان داد که حاکی از دقت قابل قبول مدل عددی و تحلیل صورت گرفته توسط نرم افزار Flow3Dمی باشد. در ادامه ابتدا با تغییر فاصله و سپس با تغییر طول آبشکن در نحوه قرارگیری شماره 4، بررسی مدل عددی صورت پذیرفت و بهترین فاصله قرار گیری آبشکن، فاصله ای به میزان 58 درصد عرض آبگیر و بهترین طول آبشکن، طولی به میزان 30 درصد عرض کانال اصلی محاسبه شد.
نتیجه‌گیری: این پژوهش نشان داد استفاده از آبشکن در پایین‌دست و روبروی آبگیر در ابعاد مناسب نه تنها می‌تواند باعث افزایش نسبت دبی انشعابی ورودی به آبگیر شود، بلکه آبشستگی بستر کانال را نیز کمتر خواهد کرد که در نتیجه استفاده از این آبشکن‌ها در آبگیری قائم از کانال‌ها و رودخانه‌ها توصیه می‌گردد.
نوع مطالعه: پژوهشي |
موضوع مقاله:
فرسايش خاک و توليد رسوب
دریافت: 1399/7/9 | ویرایش نهایی: 1400/12/4 | پذیرش: 1400/2/1 | انتشار: 1400/6/10
دریافت: 1399/7/9 | ویرایش نهایی: 1400/12/4 | پذیرش: 1400/2/1 | انتشار: 1400/6/10
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
