بررسی غلظت رسوب در رأس جریان های غلیظ رسوبی

هر ساله مقادیر زیادی از رسوبات ناشی از طغیان رودخانه ها در مواقع سیلابی به مخازن سدها و دریاچه ها وارد می شود، که عمر مفید سدها را کاهش داده و در آبگیری از مخازن مشکلاتی را ایجاد می کند. یکی از مهمترین عوامل انتقال رسوب، جریان های غلیظ رسوبی می باشد. از مهمترین عوامل موثر بر قدرت تخریب جریان های غلیظ مقدار غلظت رأس و شدت اختلاط و حمل رسوبات در بدنه و پیشانی جریان های غلیظ می باشد. به منظور بررسی غلظت رسوب در رأس جریان های غلیظ و مقایسه ضریب حمل رسوب پیشانی با بدنه جریان آزمایش هایی در قالب مدل فیزیکی انجام شد. آزمایش ها در یک فلوم به طول 25/9 متر، عرض 50 سانتی متر و عمق 75 سانتی متر در آزمایشگاه مدل های فیزیکی و هیدرولیکی دانشکده مهندسی علوم آب دانشگاه شهید چمران اهواز انجام شد. در این مطالعه از مخلوط آب و رسوب با غلظت های مختلف به عنوان جریان غلیظ رسوبی استفاده شد. در هر آزمایش از 6 نقطه مختلف در طول فلوم از بدنه و پیشانی جریان نمونه گیری می شد، و در مجموع تعداد 54 نمونه غلظت از بدنه و 54 نمونه غلظت از پیشانی جریان برداشت شد. محدوده تغییرات غلظت اولیه جریان در این آزمایش ها از 04/7 تا 98/23گرم بر لیتر و محدوده تغییرات دبی جریان284/0 تا 236/1 لیتر بر ثانیه بود. نتایج نشان داد که نسبت سرعت پیشانی به بدنه با عدد ریچاردسون بدنه به صورت لگاریتمی تغییر می کند و با افزایش عدد ریچاردسون بدنه این نسبت نیز افزایش می یابد. همچنین شدت حمل رسوبات بدنه به پارامتر z وابسته بوده و با افزایش این پارامتر، به شکل خطی افزایش می یابد. شدت حمل رسوبات پیشانی نیز به پارامتر z وابسته بوده و با افزایش آن به صورت خطی افزایش می یابد. همچنین نتایج نشان داد که در شرایط یکسان مقدار ضریب حمل رسوب پیشانی بیشتر از ضریب حمل رسوبات بدنه بوده و می توان گفت تقریبا دو برابر آن است.