بررسی آزمایشگاهی و عددی تبادلات هایپریک در حفره برداشت شن و ماسه

اسدی, فرشته; دهقانی, امیر احمد; مفتاح هلقی, مهدی; موحدی, نشاط

doi:10.30482/jhyd.2023.407584.1659

بررسی آزمایشگاهی و عددی تبادلات هایپریک در حفره برداشت شن و ماسه

مقالات آماده انتشار

نوع مقاله : مقاله کامل (پژوهشی)

نویسندگان

¹ دانشجوی دکتری ساز‏ه‏ های آبی، دانشکده مهندسی آب و خاک، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، ایران

² گروه مهندسی آب، دانشکده مهندسی آب و خاک، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان،گلستان، ایران.

³ دکتری سازه های آبی، دانشکده مهندسی آب و خاک، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

10.30482/jhyd.2023.407584.1659

چکیده

مصالح رودخانه‏ای به علت دسترسی آسان و اندازه ذرات مناسب همواره نقش مهمی در صنعت ساخت‏وساز ایفا می‏کند. استخراج شن و ماسه غیراصولی می‌تواند باعث از بین رفتن محیط‏زیست آبی و اختلال در اکوسیستم رودخانه شود، لذا ضروریست که از رویکردهای پایدار برای کاهش تأثیرات منفی بر محیط‏زیست استفاده شود. یکی از تأثیرات برداشت شن و ماسه، تأثیر آن بر ناحیه هایپریک است. ناحیه هایپریک، منطقه‏ای اشباع بلافاصله زیر بستر رودخانه است که تبادل آب سطحی و زیرزمینی در آن رخ می‏دهد و تأثیر مستقیم بر اکوسیستم آبی دارد. با توجه به فرسایش بستر رودخانه در اثر برداشت غیراصولی، الگوی هیدرودینامیکی جریان درون حفره تغییر کرده و می‌تواند بر تبادلات هایپریک تأثیر داشته باشد. پژوهش‏های زیادی در زمینه تأثیر شکل بستر رودخانه بر روی الگوی جریان هایپریک و مشخصات آن انجام شده است در حالی‏که در خصوص تأثیر حفره برداشت بر تبادلات هایپریک مطالعه‏ای صورت نگرفته است. در این تحقیق اثر طول حفره و عمق آب بر مشخصات ناحیه هایپریک شامل میزان تبادلات هایپریک، زمان ماند و حداکثر عمق نفوذ مورد مطالعه قرار گرفت. برای شبیه‌سازی جریان سطحی و زیرسطحی به‏ترتیب از نرم‏افزارهای فلوئنت و کامسول استفاده شد. تجزیه و تحلیل نتایج نشان داد که افزایش طول حفره برداشت، موجب افزایش زمان ماند، عمق نفوذ و کاهش درصد دبی تبادلی می‏گردد. هم‏چنین افزایش عمق آب باعث افزایش دبی تبادلی می‏شود و توزیع فراوانی زمان ماند از الگوی لوگ‏نرمال و مقادیر حدی تعمیم یافته پیروی می‏کند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات