تأثیر زاویة آبگیری بر الگوی جریان و انتقال رسوب در اطراف سردهانة آبگیر در رودخانة سینوسی

نوع مقاله: مقاله کامل

نویسنده

استادیار، مؤسسه تحقیقات آب

چکیده

جریان ثانویه در قوس موجب دورسازی رسوبات بستر از ناحیه خارجی آن می‌شود. عوامل مختلفی بر میزان رسوب ورودی به آبگیر مؤثر هستند که در این تحقیق اثر زوایة آبگیری بر نسبت رسوب در دو زاویة حدی ٥٢‏ درجه (ملایم ترین زاویه) و ٩٠ درجه (تندترین زاویه)، به ازای دبی‌های مختلف و نسبت‌های انحراف جریان به آبگیر مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می‌دهد ظرفیت آبگذری آبگیر در زاویة آبگیری٥٢ درجه نسبت به زاویة ٩٠ درجه، حدود ٢١ درصد در دبی‌های مختلف افزایش داشته است، لذا می‌توان عرض‌ سردهانه را در زاویة ٥٢ درجه کاهش داد. مقایسه نتایج حاصل از نسبت رسوب انحرافی به آبگیر در این دو زاویه نشان داد تا نسبت انحرافی جریان به میزان ٢٢ درصد، آبگیر با زاویة انحراف ٩٠ درجه، رسوب کمتری را نسبت به زاویة ٥٢ درجه وارد آبگیر نموده است، در این زاویه به دلیل چرخش تند جریان سطحی بسمت آبگیر، زاویة بین جریان سطحی و عمقی زیاد شده (حدود قائمه) و قدرت جریان ثانویه در سردهانه -که تابع این زاویه نیز می‌باشد- بیشتر شده و کاهش ورود را به همراه داشته است، قدرت جریان ثانویه در سردهانه متاثر از جریان ثانویه در قوس خارجی و زاویة آبگیری می‌باشد که توسط شاخص Psec تعریف شده است. با افزایش نسبت انحراف جریان در زاویة آبگیری ٩٠ درجه، میدان جریان برگشتی بسمت آبگیر در عرض قوس آبراهه توسعه بیشتری یافته و به بارهای رسوبی متحرک در قوس داخلی نزدیک شده و همانند جریان در قوس خارجی بدلیل قدرت حمل بالا، رسوبات زیادتری را از این ناحیه برداشته و وارد آبگیر می‌کند و لذا نسبت رسوب ورودی به آبگیر افزایش تصاعدی دارد. در زاویة آبگیری ٥٢ درجه، جریان در حداقل زاویة چرخشی (زاویه حاده) با انحراف بخشی از جریان که در قوس خارجی می‌باشد آبگیری نموده و با توجه به زاویة کم جریان با امتداد آبگیر، قدرت جریان ثانویه در سردهانه ضعیف بوده و تا نسبت 22 درصد میزان رسوب بیشتری را نسبت به زاویة آبگیری 90 درجه منحرف نموده است.

کلیدواژه‌ها


ابوالقاسمی، م. قدسیان، م. ایوب‌زاده، س ع. و شفاعی بجستان، م. (1384). تعیین مکان شکل‌گیری چاله در آبراه سینوسی. مجله هیدرولیک، جلد ١ شماره ١، ص. 13.

ابوالقاسمی، م. قدسیان، م. و سنگین‌آبادی، ح. (1390). تأثیر انحراف جریان بر رسوب ورودی به آبگیر با زاویه انحراف 52 درجه در رودخانه سینوسی. مجله هیدرولیک، دوره ششم، شماره اول، ص. 41.

پیرستانی، م.ر. (1383). بررسی الگوی جریان و آبشستگی در دهانه ورودی آبگیر کانال‌های دارای انحنا. رساله دکتری رشته مهندسی آبیاری، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات.

سیدیان‏، م. و شفاعی بجستان‏، م. (1389). مقایسه رسوب معلق ورودی به آبگیر با تغییر زاویه دیواره کانال اصلی از قائم به 45 درجه. نشریه آب و خاک، جلد 24، شماره 5، ص. 994.

شفاعی بجستان، م. (1378). هیدرولیک رسوب، انتشارات دانشگاه شهید چمران.

نظری، س. (1377). بررسی آزمایشگاهی تأثیر زاویه انحراف، ارتفاع آبپایه آبگیرها در قوس‌های رودخانه‌ای بر میزان رسوبات. پایان‌نامه کارشناسی ارشد تأسیسات آبیاری دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز.

دهقانی، ا. ا. (1384). مطالعه آزمایشگاهی کنترل رسوب به آبگیر جانبی در قوس 180 درجه. رساله دکتری، دانشگاه تربیت مدرس. عباسی،  ع. ا. (1382). مطالعه آزمایشگاهی کنترل رسوب در آبگیرهای جانبی در مسیرهای مستقیم. رساله دکتری، دانشگاه تربیت مدرس.

ایزدپناه، ز. (١٣٨٢)، تأثیر انحراف جریان در خم ٩٠ درجه، رساله دکتری، تأسیسات آبیاری دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز.

 

Barkdoll, B. (1977). Sediment control at lateral diversion. Ph.D. dissertation, Civil and Environmental Engineering, University of Iowa.

Booij R. (2002). Modeling of secondary flow structure in river bends, River Flow 2002, pp. 127-133.

Karami Moghadam M., Shafai Bajestan M. and Sedghi H. (2010).Sediment entry investigation at the 30 degree water intake installed at a trapezoidal channel, World Applied Sciences Journal 11 (1): 82-88, 2010

Prezedwojski B., Blazejewski R. and Pilarczyk K.W. (1995). River training techniques, A.A. Balkema Publishers, Rotterdam, pp 70 - 90.

Razvan, E. (1989). River intake and diversion. Elsevier Science Publishing Company Inc. New York, NY. 10010, U.S.A.

Raudkivi, A. (1993), Sedimentation, exclusion and removal of sediment from diverted water, IAHR, Hydraulic Structures Design Manual, pp. 63-87.

Schoklitsch, A. (1937). Hydraulic structures, Vol. 2, Translated by S. Shulits, American Society of Mechanical Engineers, New York, N.Y., pp. 722- 751.