بررسی آزمایشگاهی تأثیر شکل، آرایش و مساحت صفحات نفوذناپذیر مستغرق بر مشخصه های جریان غلیظ

Authors

زهرا قربانی

دانشجوی کارشناسی ارشد سازه های آبی دانشگاه بیرجند حسین خزیمه نژاد

استادیار گروه علوم و مهندسی آب دانشگاه بیرجند یوسف رمضانی

استادیار گروه علوم و مهندسی آب دانشگاه بیرجند

abstract

سابقه و هدف: امروزه احداث سدها یکی از مهمترین راهکارها برای ذخیره آب های سطحی می باشد. در مخازن سدها، جریان غلیظ معمولاً عامل انتقال و ته نشینی رسوبات است. اگر جریان غلیظ به طور کامل در مناطق میانی مخزن سد متوقف شود، مقدار رسوبگذاری در پای دیواره سد کاهش یافته و در نتیجه وظایف اصلی سد مختل نخواهد شد لذا مطالعه در خصوص شناخت دقیق این پدیده از اهمیت خاصی برخوردار است. یکی از روش های تغییر هیدرولیک جریان غلیظ و کندکردن آن، زبرکردن یا استفاده از مانع در بستر است. تاکنون تحقیقات زیادی در زمینه سرعت پیشروی جریان غلیظ و کنترل آن به وسیله موانع و زبری انجام گرفته شده است اما بررسی منابع موجود نشان می دهد که در زمینه تأثیر صفحات نفوذناپذیر مستغرق بر جریان غلیظ پژوهشی صورت نگرفته است. مواد و روش ها: در این پژوهش، سرعت رأس و ارتفاع پیشانی جریان غلیظ بر روی بستر با نصب صفحات نفوذناپذیر مستغرق مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور از فلومی به عرض 30 سانتیمتر، به طول 10 متر و ارتفاع 46 سانتیمتر استفاده گردید. جریان غلیظ با غلظت 20 گرم بر لیتر در دو شیب 1 و 2 درصد و 40 گرم بر لیتر در دو شیب 1 و 2 درصد وارد فلوم آزمایشگاهی شد و صفحات نفوذناپذیر با دو مساحت 16 و 36 سانتیمتر مربع تحت پنج شکل مربع، مستطیل، مثلث، متوازی الاضلاع و ذوزنقه با آرایش موازی و همچنین شکل مربع با مساحت 16 سانتیمتر مربع تحت پنج آرایش موازی، شطرنجی، همگرا، واگرا و z شکل در مسیر جریان قرار گرفت. یافته ها: اندازه گیری سرعت در 6 مقطع به فاصله 50 سانتیمتر از هم و اندازه گیری ارتفاع پیشانی در 21 مقطع به فاصله 15 سانتیمتر از هم انجام گرفت. سپس براساس داده های به دست آمده و با انجام آنالیز ابعادی به روش پای باکینگهام، نمودارهای بی بعد مربوط به سرعت، ارتفاع و عدد فرود پیشانی جریان غلیظ رسم شد. در اثر برخورد جریان غلیظ با صفحات، سرعت بی بعد در طول مسیر نصب، به میزان قابل توجهی کاهش یافت همچنین بررسی ارتفاع پیشانی جریان غلیظ در طول مسیر نیز نشان داد در ابتدای مسیر صفحات باعث کاهش ارتفاع پیشانی جریان شدند اما به تدریج و در انتهای مسیر باعث افزایش پیشانی جریان شدند و بنابراین عدد فرود در طول مسیر جریان روند کاهشی داشت. نتیجه گیری: نتایج نشان داد که سرعت پیشروی جریان غلیظ نسبت به بستر صاف در وضعیت نصب صفحات با شکلهای مختلف به میزان 25 تا 48 درصد و ارتفاع پیشانی نیز به میزان 1/5 تا 4/18 درصد کاهش یافت. همچنین در آرایشهای مختلف نیز سرعت پیشروی به میزان 2/11 تا 1/45 درصد و ارتفاع پیشانی نیز به میزان 4/0 تا 4/18 درصد کاهش یافت. در غلظت 20 گرم بر لیتر آرایش همگرا و در غلظت 40 گرم بر لیتر آرایش موازی بهترین آرایش مشخص شدند. با تغییر مساحت صفحات از 16 به 36 سانتیمتر مربع بین شکلهای مختلف، شکل متوازی الاضلاع با 2/22 درصد بیشترین تأثیر را در کاهش سرعت نشان داد.

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

بررسی آزمایشگاهی تأثیر شکل صفحات مستغرق بر آبشستگی پایه پل

صفحات مستغرق سازه­های مستطیلی نازکی هستند که به لحاظ داشتن زاویه با جهت جریان ناحیه پر فشار و کم فشار در دو طرف آن­ها ایجاد می­شود. این سازه­ها باعث ایجاد گرداب ثانویه و تغییر الگوی جریان در کف رودخانه و در نتیجه تغییر روند انتقال رسوب و فرسایش می­شوند. عملکرد صفحات مستغرق در کاهش آبشستگی پایه پل و حرکت رسوب از اطراف صفحات، که به­علت ایجاد جریان رو به پایین در جلوی آن­ها به­وجود می­آید، تحت تأث...

full text

بررسی آزمایشگاهی تأثیر شکل هندسی صفحات مستغرق بر جریان حاوی رسوب ورودی به آبگیر جانبی در قوس رودخانه

قوس بیرونی رودخانه، یکی از مناسب­ترین مکان­ها به منظور احداث آبگیر می­باشد. در هنگام وقوع سیلاب، رسوبات با جریان انحرافی وارد آبگیرهای جانبی می­شوند و مشکلاتی را هم­چون تجمع رسوبات در ورودی، کانال و در پایین­دست آبگیر به وجود می­آورند. یکی از روش­های کارآمد و مؤثر در کاهش میزان رسوب ورودی به آبگیرها، استفاده از صفحات مستغرق می­باشد. در تحقیق حاضر با استفاده از یک فلوم آزمایشگاهی با قوس ...

full text

بررسی آزمایشگاهی تاثیر آرایش موانع نفوذپذیر و شیب بستر بر مشخصه‌های هیدرولیکی جریان غلیظ

 ورود جریان­های غلیظ به مخازن سدها باعث کاهش عمر مفید سد و ﮐﻢ ﺷﺪن یا ﺣﺘﯽ از ﺑﯿﻦ رﻓﺘﻦ ﺣﺠﻢ ﺗﻨﻈﯿﻢ آب و از دﺳﺖ رﻓﺘﻦ ﺳﻮد ﻧﺎﺷﯽ از ﮐﻨﺘﺮل ﺳﯿﻼب و ﺗﻮﻟﯿﺪ برق می‌شود. یکی از روش­های کنترل جریان غلیظ ایجاد موانع قبل از مخزن اصلی سد است. در این پژوهش تأثیر سه شیب بستر و آرایش موانع نفوذپذیر با شش نوع چیدمان مختلف بر ارتفاع پیشانی، سرعت پیشروی و عدد فرود دنسیومتریک جریان غلیظ موردبررسی قرار گرفته است. آزمایش­...

full text

تأثیر عامل شکل صفحات مستغرق بر مدیریت رسوبات بار بستر

شکل صفحات مستغرق یکی از عوامل مهم طراحی صفحات است که الگوی جریان‌های ثانویۀ ناشی از صفحات و عملکرد صفحات را تحت تأثیر قرار می‌دهد.  در چنین شرایطی، تغییراتی در توزیع رسوب بستر حاصل خواهد شد که می‌تواند به ساماندهی رودخانه کمک کند.  در این تحقیق با اجرای بیست آزمایش، تأثیر پنج شکل مختلف از صفحات مستغرق تحت شرایط هیدرولیکی مختلف (چهار شدت جریان (U/Uc) برابر با 78/0، 93/0، 10/1 و 19/1) بر فرآیندها...

full text

بررسی تأثیر آرایش بلوک های مستغرق بر ضریب اختلاط عرضی در یک فلوم آزمایشگاهی

یکی از مشخصه­های جریانروباز در کنترل آلودگی، ضرائب پخشیدگی آشفه است .منظور بررسی تأثیر آرایش بلوک­های موضعی بر ضریب اختلاط عرضی، آزمایشاتی در فلومیبه طول 7 متر، عرض32/0 متر وارتفاع 35/0 متر انجام شده است که توسط دو پمپ با حداکثردبی 4/16 لیتر در ثانیه تغذیه می­شد. جریان به صورت یکنواخت بوده و عمق جریان 4/11 سانتی­متر توسط دریچه پایین دست کانال کنترل می­گردید. پس از حصول جریان توسعه یافته در کان...

full text

My Resources

Save resource for easier access later


Journal title:
پژوهش های حفاظت آب و خاک

جلد ۲۳، شماره ۶، صفحات ۱۴۳-۱۶۲

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023