بررسی آزمایشگاهی تأثیر سازه نیمه استوانه بر میزان رسوب شویی تحت فشار هیدرولیکی در مخزن سدها

رسوب شویی هیدرولیکی تحت فشار یکی از روش های تخلیه رسوبات نهشته شده در مخازن سدها است. در این روش با باز کردن دریچه تخلیه تحتانی رسوبات ته نشین شده در داخل مخزن سد به همراه جریان خروجی از دریچه تخلیه تحتانی خارج می شود. این روش تاثیر موضعی داشته و برای تخلیه رسوبات در سدهای کوچک و یا رسوبات اطراف آبگیر نیروگاه های برق- آبی و شبکه های آبیاری استفاده می شود. در این تحقیق با انجام آزمایش هایی بر روی مدل فیزیکی تاثیر استفاده از سازه نیمه استوانه بر افزایش ظرفیت رسوب شویی تحت فشار هیدرولیکی در مخازن سدها مورد مطالعه قرار گرفت. سازه های نیمه استوانه مورد آزمایش سرپوشیده بوده و دارای شکافی به عرض برابر با قطر دریچه تخلیه تحتانی در قسمت بالادست دیواره و مقابل دریچه تخلیه تحتانی بودند. آزمایش ها با 4 دبی متفاوت، 3 حالت ارتفاع آب، 6 طول سازه و با 4 قطر سازه انجام شد و از سیلیس به عنوان رسوب غیر چسبنده و دارای قطر میانه 1/1 میلی متر و انحراف معیار هندسی 15/1 استفاده شد. بررسی نتایج حاصل از انجام آزمایش ها نشان می دهد که با افزایش دبی عمق مخروط رسوب شویی افزایش می یابد و بیشترین عمق مخروط رسوب شویی به ازای دبی 3 لیتر بر ثانیه با ارتفاع آب 30 سانتی متر و طول سازه d6 و با قطر سازه 7/12 سانتی متر ایجاد شد و نسبت به حالت بدون سازه 821 درصد افزایش داشت. به ازای دبی خروجی، طول و قطر سازه ثابت تغییرات عمق مخروط رسوب شویی در برابر تغییرات ارتفاع آب ناچیز بوده و تقریبا تاثیری نداشت. این موضوع را می توان به علت سر پوشیده بودن سازه دانست. همچنین نتایج نشان می دهد برای دبی خروجی، ارتفاع آب و طول ثابت یک قطر بهینه وجود دارد. در ارتفاع آب و طول سازه ثابت در دبی 65/0 لیتر بر ثانیه قطرسازه 62/7 سانتی متر و برای دبی 1 لیتر بر ثانیه قطر سازه 16/10 سانتی متر و برای دبی های 2و 3 لیتر بر ثانیه قطر سازه 7/12 سانتی متر بهینه بوده و بیشترین عمق مخروط رسوب شویی را ایجاد می کنند. به ازای ارتفاع آب و قطر سازه ثابت با فرض طول نامحدود برای سازه به ازای هر دبی خروجی یک عمق مخروط رسوب شویی بیشینه ایجاد می شود و برای سازه با طول موثر کمتر از این مقدار عمق مخروط رسوب شویی به ازای آن دبی از مقدار عمق بیشینه کمتر می شود.. همچنین مطالعه نتایج حاصل از انجام آزمایش ها نشان می دهد به ازای طول سازه کمتر از عمق مخروط رسوب شویی بیشینه برای یک دبی معین، برای دبی های بیشتر از آن میزان افزایش عمق مخروط رسوب شویی کاهش می یابد