بررسی عددی تاثیر شکل حوضچه رسوبگیر بر راندمان رسوبگذاری حوضچه

افزایش کیفیت رواناب شهری از عوامل مهم در عملکرد صحیحِ شبکه های جمع آوری آبهای سطحی شهری است. حوضچه های رسوبگیر به عنوان یکی از اولین سازه های ورودی در مجموعه ی زهکشی شهری، وظیفه ی افزایش کیفیت رواناب حاصل از بارندگی را، قبل از ورود رواناب به مجموعه ی زهکشی شهری، بوسیله ی ته نشینی ذرات درشت تا متوسط رسوب به عهده دارند. طراحی اینگونه حوضچه ها معمولاً بر مبنای جریان یکنواخت و غیرآشفته در آن صورت میگیرد. این در حالی است که اکثر جریانهای ورودی به این سازه از نوع سیلابی بوده که طبیعتاً آشفته میباشند. اگرچه در این نوع از حوضچه ها نیز جداسازی ذرات براساس ته نشینی ثقلی ذرات جامد در آب صورت میگیرد، اما هندسه و شرایط ورودی متفاوت جریان و ذرات رسوب در آنها باعث شکل گیری جریانی با هیدرولیک متفاوت میگردد. بنابراین با آگاهی از میدان جریان و غلظت در حوضچه ها، میتوان علاوه بر شناخت میدان جریان آشفته، راندمان حوضچه را نیز به طور دقیقتر محاسبه نمود. در این مطالعه در وهله ی اول با استفاده از جریانهای چند فازی و با استفاده از نرم افزار fluent میدان جریان و غلظت رسوب در حوضچه ها بررسی گردید و سپس راندمان تله اندازی آن محاسبه گردید. در انتخاب ابعاد اولیه حوضچه ها از میانگین گیری تقریبی ابعاد حوضچه های شهری تهران بهره برده شد. نتایج در این بخش نشان داد که میانگین یک ساعته راندمان این سازه ها، به دلیل وجود دو خروجی در کف، کمتر از 30% میباشد. در بخش دوم مطالعات پارامتریک بر روی حوضچه انجام شد. در این راستا طول، عرض و ارتفاع حوضچه ای با حجم ثابت تغییر داده شد و اثرات آن بر روی راندمان بررسی گردید. محاسبات راندمان در این بخش نشان داد که برخلاف بررسیهای دیگر محققین که طول را موثرترین پارامتر در رسوبگذاری حوضچه دانسته اند، افزایش عرض بیشترین تاثیر را در بالا بردن راندمان دارد که علت اصلی آن به درشت دانه بودن ذرات و هندسه خاص حوضچه شهری ارتباط دارد. همچنین در این بخش دو حوضچه که به ترتیب حوضچه l شکل و حوضچه با عرض متغیر نامیده شدند، شبیه سازی گردید. نتایج محاسبات راندمان نشان داد که حوضچه l شکل موجب افزایش کمی در راندمان میگردد، اما مقدار راندمان حوضچه با عرض متغیر نسبت به حوضچه اولیه تغییری نمیکند. با توجه به عملکرد ضعیف این حوضچه ها، در بخش آخر از این پایان نامه از سه روش متفاوتِ تغییر محل خروجی های کف، به کارگیری بافل و استفاده از شیب معکوس برای بهبود راندمان حوضچه ها استفاده گردید. هر سه روش موجب افزایش زیادی در راندمان حوضچه های شهری میگردند.