بررسی آزمایشگاهی اثر تعداد و شکل مقطع دریچه های تخلیه کننده تحتانی بر ابعاد حفره و عملکرد رسوب شویی تحت فشار در سدهای مخزنی

سالانه بین 5/0 تا 1 درصد حجم ذخیره مخازن در سرتاسر دنیا در اثر رسوب گذاری از بین می رود. از این رو باید تمهیدات لازم جهت محدود کردن رسوبات ورودی به مخزن در نظر گرفته شود. رسوب شویی هیدرولیکی یکی از روش های موثر در تخلیه رسوبات نهشته شده در مخزن می باشد. در روش رسوب شویی تحت فشار، رسوباتی که از قبل در مخزن نهشته شده اند بوسیله باز نمودن دریچه های تخلیه کننده تحتانی سد خارج می گردند. به منظور بررسی اثر شکل و موقعیت دریچه های تخلیه کننده تحتانی بر ابعاد و راندمان رسوب شویی تحت-فشار، مدل فیزیکی به شکل مکعب مستطیل به طول 1/7 متر، عرض 4/1 متر و ارتفاع 5/1 متر در آزمایشگاه هیدرولیک دانشگاه تربیت مدرس ساخته شد. آزمایشات با استفاده از سه شکل متداول دایره ای، مربعی و مستطیلی برای دریچه تخلیه کننده و سه موقعیت متفاوت برای دریچه ها انجام گرفت. از دیگر پارامترهای متغیر در آزمایشات می توان به دبی خروجی از تخلیه کننده که در سه دبی 1، 2 و 3 لیتر بر ثانیه انجام گرفت و ارتفاع آب داخل مخزن که عبارتنداز 5/64 و 47 سانتی متر اشاره کرد. نتایج آزمایشات نشان می دهد که با باز شدن دریچه تخلیه کننده، حفره قیفی شکل پایداری در مجاورت دریچه تشکیل می گردد. شیب طولی مخروط رسوب شویی در تمام آزمایشات بیشتر از شیب عرضی آن می باشد. ابعاد مخروط رسوب شویی (حجم، طول و عرض) بطور مستقیم به دبی خروجی از تخلیه کننده تحتانی وابسته می باشد. همچنین بین ابعاد مخروط رسوب شویی و کاهش تراز آب مخزن ارتباط مستقیمی وجود دارد. بطور کلی در موقعیت 1 و 2 دریچه با شکل مربع، و در موقعیت 3 دریچه مستطیلی عملکرد بهتری داشته اند. همچنین در موقعیت 3 ابعاد مخروط رسوب شویی نسبت به دو موقعیت دیگر بیشتر می باشد. بطورکلی می توان پذیرفت که دریچه مربعی در تمام موقعیت های دریچه تخلیه کننده تحتانی نسبت به دریچه دایره ای و مستطیلی دارای راندمان بالاتری می باشد. در نهایت رابطه ای برای پیش بینی ابعاد مخروط رسوب شویی توسط آنالیز ابعادی ارائه شد که از دقت قابل قبولی برخوردار می باشد. نتایج آنالیز حساسیت نشان می دهد رابطه پیشنهادی برای حجم مخروط رسوب شویی نسبت به تغییرات مساحت دریچه تخلیه کننده حساسیت بیشتری دارد.