بررسی تاثیر جریانهای ثانویه بر رسوب گذاری در محل آبگیر جانبی و کنترل آن به وسیله مدل فیزیکی

تجمع رسوبات در اطراف دهانه های آبگیر باعث کاهش ظرفیت آب می شود و رسوبات ورودی به آبگیر باعث صدمه دیدن پمپ ها و توربینها می گردد. جهت کنترل رسوبات، روشهای زیادی در طی سالهای اخیر آزمایش شده و بکار رفته که متداول ترین آنها لایروبی دوره ای می باشد. مشکل عمده این روشها هزینه بالا و وقت گیر بودن آنها می باشد. روش موثر و نسبتا ارزانی که بتازگی مرسوم شده استفاده از تکنیک صفحات مستغرق می باشد. صفحات مستغرق سازه های کوچکی هستند که برای اصلاح جریان نزدیک بستر، توزیع مجدد سرعت و انتقال رسوب در مقطع عرضی کانال مورد استفاده قرار می گیرند. این صفحات با ایجاد چرخش ثانویه، مقدار و جهت تنش برشی بستر را تغییر می دهد و باعث تغییراتی در توزیع سرعت، عمق و انتقال رسوب در نواحی تحت تاثیر خود می شوند.به منظور بررسی تاثیر جریان های ثانویه بر رسوب گذاری در محل آبگیر جانبی و کنترل آن، اقدام به ساخت یک مدل آزمایشگاهی گردید. تئوری توان چرخش جریان های ثانویه صفحه ای به عنوان مبنایی برای بررسی جریان های ثانویه مطرح گردید و برای کنترل و کاهش آن از سیستم صفحات مستغرق استفاده گردید. این سیستم دارای پارامتر های طراحی زیادی می باشد که در این تحقیق برای تعیین سیستم بهینه ای از صفحات، دو پارامتر زاویه نصب صفحات و نوع آرایش به عنوان متغیرهای سیستم مورد بررسی قرار گرفتند. آزمایشات در دو گروه آزمایشات با بستر غیرفرسایشی و آزمایشات با بستر فرسایشی برای سه حالت بدون نصب صفحات، نصب صفحات در آرایش موازی سه تایی در عرض و نصب صفحات در آرایش زیگزالی انجام گرفت. این آزمایشات با چهار دبی 6/16، 5/20، 2/28 و 5/32 لیتر بر ثانیه و چهار زاویه نصب صفحات 10، 20، 30 و 40 درجه انجام گرفتند. نتایج تحقیق نشان داد که در شرایط آزمایشات با بستر غیرفرسایشی، زاویه بهینه نصب صفحات مسغرق در هر دو آرایش (زاویه ای که کمترین توان چرخش جریان ثانویه را ایجاد می کند)، زاویه 20 درجه می باشد. همچنین آرایش زیگزاگی نسبت به آرایش موازی سه تایی در عرض در کاهش توان چرخشی جریان های ثانویه عملکرد مناسب تری نشان داد. آزمایشات با بستر فرسایشی ضمن تایید نتایج آزمایشات با بستر غیرفرسایشی، نشان داد که در زاویه بهینه نصب صفحات در آرایش موازی سه تایی در عرض حجم رسوب گذاری در داخل آبگیر حداکثر 94/63 درصد کاهش داشته در حالی که در زاویه بهینه نصب صفحات در آرایش زیگزاگی این کاهش به 86/72 درصد رسیده است.