بررسی آزمایشگاهی اثر آرایش روزنه‏ های مکش رسوب بر عملکرد روش لوله دفن ‏شونده در لایروبی مخازن

نوع مقاله: مقاله کامل

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری گروه سازه های آبی دانشگاه تربیت مدرس

2 دانشیار گروه سازه های آبی - دانشکده کشاورزی - دانشگاه تربیت مدرس

3 هیئت علمی گروه مهندسی رودخانه ها و سواحل، پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری

4 استاد گروه سازه های هیدرولیکی، دانشگاه تربیت مدرس

چکیده

روش‏های لایروبی سیفونی رسوبات برای حل مسأله رسوبگذاری مخازن سدها به‏طور گسترده در دهه‏های اخیر مورد مطالعه قرار گرفته‏اند. این روش‏ها برخی معایب مانند صرف انرژی اضافی، توقف در بهره‏برداری مخزن، هدر رفت آب، تخلیه رسوب بیش از ظرفیت حمل پایین‏دست و غیره را ندارد. تخلیه سیفونی رسوبات توسط لوله مکش دفن‏شونده خودکار، از مهمترین روش‏های لایروبی سیفونی است که در آن بدون نیاز به انرژی اضافی و تنها با استفاده از انرژی پتانسیل ناشی از اختلاف تراز آب بالادست و پایین‏دست، رسوبات از طریق روزنه‏هایی که در قسمت تحتانی لوله مکش قرار گرفته‏اند، مکش می‏یابند و تخلیه می‏شوند. در این مطالعه، با استفاده از لوله مکش به قطر داخلی 61 میلی‏متر، تأثیر آرایش روزنه‏های تحتانی با قطر 16 و 30 میلی‏متر در سه فاصله متفاوت بین روزنه‏ها مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که آرایش روزنه‏ها تأثیر چشمگیری بر عملکرد روش دارد و در هر دو قطر روزنه تحتانی، هنگامی که روزنه‏ها تنها بر روی قسمت خم لوله مکش قرار گرفته‏اند، عملکرد روش دارای بیشترین مقدار است. همچنین فاصله بین روزنه‏ها بر کارایی روش تأثیرگذار است و نهایتاً طرحی از روزنه‏ها که دارای قطر روزنه تحتانی30 میلی‏متر و فاصله بین روزنه‏ها برابر 90 میلی‏متر است (مجموعاً پنج روزنه تحتانی در قسمت خم) با متوسط غلظت خروجی 41/3 درصد حجمی، دارای بهترین عملکرد است.

کلیدواژه‌ها


پیشگر، ر.، ایوب‏زاده، س.ع. و صانعی، م. (1393). "تعیین فاکتور اصطکاکی و زبری نسبی معادل لوله‏های انعطاف‏پذیر شفاف رایج در کشور با استفاده از روش تعیین افت فشار"، سیزدهمین کنفرانس هیدرولیک ایران، انجمن هیدرولیک ایران، دانشگاه تبریز.

پیشگر، ر. (1394). "بررسی اثر مشخصه‏های هندسی لوله مکش بر راندمان تخلیه رسوب از مخازن سدها به روش هیدروساکشن"، رساله دکتری، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس.

Atkinson, E., (1996). "Flushing Sediment from Reservoirs: RESFLUSH User Manual. Report OD/ITM 54", HR Wallingford, Wallingford.

Bruk, S. (1985). Methods of computing sedimentation in lakes and reservoirs. UNESCO, Paris.

Eftekharzadeh, S., (1987). "Sediment bypass system for impounding reservoirs", Ph.D Dissertation, Department of Civil Engineering and Engineering Mechanic University of Arizona, Tucson, Arizona.

Evrard, J., (1980). "Considerations on sedimentation in the hydraulic installations of electricite de France (French electricity Authority), International Seminar of Experts on Reservoir Desiltation. Committee, 14.

Hotchkiss, B.H. and Huang, X., (1995). "Hydro suction sediment-removal systems (HSRS): Principles and field test" J. of Hydraulic Engineering, June, Vol. 126, No. 6,pp. 479-489.

Hotchkiss, R.H., Huang, X. and Gutzmer, M. (1993). "Achieving a sediment balance across dams: stepping up a technology", Proceeding of Environmental and Natural Resources of the Niobrara River Basin Resources Symposium, University of Nebraska Water Clr. Lincoln, Nebr.

Kantoush, S.A., Sumi, T. and Murasaki, M. (2011). "Evaluation of sediment bypass efficiency by flow field and sediment concentration monitoring techniques", Annual J. Hydraulic Engineering, 55: S-169–S-174.

Lee, C. and Foster, G. (2013). "Assessing the potential of reservoir outflow management to reduce sedimentation using continuous turbidity monitoring and reservoir modeling", Hydraulic Processes, 27, pp. 1426–1439.

Liu, J., Minami, S., Otsuki, H., Liu, B. and Ashida, K. (2004). "Environmental impacts of coordinated sediment flushing", Hydraulic Resources, 42, pp. 461–472.

Miyakawa, M., Hakoishi, N. and Sakurai, T. (2014). "Development of the sediment removal suction pipe by laboratory and field experiments", International Symposium on Dams in A Global Environmental Challenges, June, 2-6 in Bali, Indonesia, V15-V24.

Okano M, Matano F., Sekimoto T. and Katayama H. (2004). "Experimental study on the hydraulic characteristics of the multi-hole suction pipe", Annual Journal of Hydraulic Engineering, JSCE.48, pp. 1393-1398.

Sakurai, T., Kashiwai, J. and Kubo, Y. (2006). "Sediment discharge facility using sheet and pipe", Civil Engineering Journal, Vol. 48, No. 12, pp. 30-35 (in Japanese)

Sakurai, T. and Hakoishi, N. (2012)."Hydraulic characteristics of the burrowing type sediment removal suction pipe, International Symposium on Dams for a Changing World, Kyoto, Japan.

Sakurai, T. and Hakoishi, N. (2011). "Burrowing-type sediment removal suction pipe for a sediment supply from reservoirs", Dams and Reservoirs under Changing Challenges 79th Annual Meeting of ICOLD, Switzerland, pp. 371-378.

 

Sukatja, B. and Soewarno, C. (2011)."The problems of small reservoir that built in river basins with high sediment rate, a case study of Sengguruh Reservoir", International Journal of Academies Resources, 3, pp. 146–150.

Pishgar, R., Ayyoubzadeh, S.A., and Ghodsian, M. (2015). "The effect of bottom holes’s spacing and diameter of suction pipe on the efficiency of burrowing-type sediment removal method", Proceedings of the 36th IAHR World Congress 28 June-3 July, The Hague, the Netherlands.