ارائه یک مدل خودشویی برای کانال‌ها با مقطع ذوزنقه

بررسی قابلیت انتقال رسوب کانال، یکی از عوامل مهم در طراحی سیستم‌های دفع فاضلاب و زهکشی آبهای سطحی شهری است. کاهش ظرفیت هیدرولیکی جریان در نتیجه ته‌نشینی ذرات رسوبی مشکلات عدیده‌ای را ایجاد می‌کند. طراحی کانال بر اساس معیار خودشویی، ته‌نشینی رسوب در جریان را به حداقل رسانده و از کاهش ظرفیت هیدرولیکی جریان جلوگیری می‌کند. بررسی ادبیات پیشینه موضوع نشان می‌دهد که مدل خودشویی برای کانال ذوزنقه‌ای پیشنهاد نشده است.در این تحقیق آزمایش‌ها برای بررسی شرایط خودشویی عدم ته‌نشینی با بستر تمیز در یک کانال با مقطع ذوزنقه‌ای انجام شد. آزمایش‌ها با استفاده از چهار اندازه ذره رسوبی و در شیب‌ها و دبی‌های محتلف انجام شد. بر پایه داده‌های آزمایشگاهی و با در نظر گرفتن پارامترهای جریان، سیال، رسوب و کانال، یک مدل خودشویی بار بستر برای کانال ذوزنقه‌ای پیشنهاد شد. مدل ارائه شده در این تحقیق با مدل‌های متناظر در پیشینه موضوع بر اساس دو شاخص آماری ریشه میانگین مربعات خطا و درصد میانگین مطلق خطا بر روی داده‌های آزمایشگاهی به‌دست آمده برای کانال ذوزنقه‌ای مقایسه شد. بر اساس نتایج به‌دست آمده، شکل سطح مقطع کانال عاملی مؤثر برای تعیین سرعت خودشویی کانال است. به‌دلیل اینکه شکل مقطع کانال بر روی مقاومت جریان تأثیر می‌گذارد، مدل‌هایی که پارامتر ضریب اصطکاک کانال را به‌عنوان متغیر مستقل استفاده کرده‌اند، دارای قابلیت محاسباتی بهتری می‌باشند. نتایج این تحقیق نشان داد که مدل‌های خودشویی ارائه شده برای کانال‌های دایره‌ای و مستطیلی به هنگام کاربرد در کانال ذوزنقه‌ای خطایی نزدیک به 15 درصد دارند. مدل ارائه شده در این تحقیق برای طراحی کانال‌های با جداره صلب با شکل سطح مقطع ذوزنقه‌ای توصیه می‌شود.