بررسی آزمایشگاهی تأثیر شیب ساحل رودخانه بر رسوب ورودی به آبگیرهای جانبی

سازه آبگیر جانبی از جمله سازه هایی است که باید به گونه ای طراحی گرددکه در شرایط بار آبی یکسان، بیشترین دبی با کمترین رسوب را وارد آبگیر نماید. تاکنون مطالعات زیادی در زمینه آبگیرهای انحرافی از کانال مستطیلی انجام شده است و معیارهایی نیز ارائه گردیده است. هدف اصلی این مطالعه که برای اولین بار انجام می شود در خصوص آبگیری از کانال ذوزنقه ای است و پاسخ به این سوال مهم که اصولاً شیب دیواره کانال اصلی چقدر می تواند باعث افزایش دبی جریان و کاهش رسوب ورودی به آبگیر گردد. برای رسیدن به این هدف آزمایش های متعدد هیدرولیک جریان و رسوب در آزمایشگاه هیدرولیک دانشکده مهندسی علوم آب دانشگاه شهید چمران صورت گرفت. در آزمایش های جریان، مولفه های سه بعدی سرعت جریان اندازه گیری گردید. با کمک این داده ها مدل سه بعدی ssiim ابتدا واسنجی و سپس صحت سنجی گردید. با استفاده از این مدل، داده های بیشتری بدست آمد. با تحلیل این داده ها روابطی برای تعیین ابعاد مجرای جریان بدست آمد. نتایج این بخش نشان داد که افزایش شیب دیواره کانال اصلی باعث اصلاح الگوی جریان می شود به نحوی که عرض مجرای جریان در کف کاهش و در سطح آب افزایش می یابد. سری دوم آزمایش های این تحقیق با استفاده از بار رسوبی معلق انجام شد.در این آزمایشات ذرات پلاستیک فشرده بعنوان رسوب معلق استفاده گردید. بطور خلاصه نتایج کاربردی مهمی که از این تحقیق گرفته می شود این است که اصولاً بهتر است دیواره کانال اصلی از بالادست آبگیرها مایل باشد. شیب دیواره باعث می شود تا عرض مجرای جریان در کف کمتر و در سطح بیشتر گردد. این تغییرات تابع شرایط هیدرولیکی جریان است. به طور مثال عرض مجرای جریان در کف و در 36% عمق در شیب 5/1:1 در مقایسه با حالت دیواره قائم به ترتیب حدود 45% و 80% کاهش می یابد. به علت غلظت بیشتر رسوب در کف انتظار می رود رسوب معلق کمتری وارد آبگیر شود که نتایج آزمایشات رسوب نیز این مطلب را تأیید می نماید. در یک نسبت آبگیری، رسوب ورودی در شیب 5/1:1 نسبت به دیواره قائم به طور متوسط در تمام اعماق حدود 65% کاهش می یابد. نتیجه کاربردی دیگر که از این تحقیق استخراج شده است این موضوع می باشد که در تمام آزمایش ها وقتی عدد فرود جریان در بالادست کانال اصلی به 36/0 می رسد، نسبت رسوب ورودی به نسبت دبی ورودی کمترین مقدار را دارد همچنین با مایل شدن دیواره، قدرت جریان گردابی در آبگیر که باعث شکل گیری تپه های رسوبی می شود کاهش می یابد و از مسدود شدن دهانه آبگیر و کاهش میزان دبی ورودی به آبگیر جلوگیری می نماید. در یک دبی یکسان میزان دبی ورودی به آبگیر در شیب 5/1:1 نسبت به دیواره قائم تقریباً به میزان 60% افزایش نشان می دهد