بررسی و ارزیابی تاثیر تراز رسوبات در رسوب شویی تحت فشار در سدهای مخزنی با استفاده از مدل فیزیکی

در روش رسوب شویی تحت فشار، رسوباتی که از قبل در مخزن نهشته شده اند بوسیله باز نمودن دریچه های تحتانی سد همراه با آب خروجی از دریچه ها شسته شده و از آن خارج می گردند. مقدار حجم رسوبات تخلیه شونده به پارامترهای مختلفی بستگی دارد که برای مثال می توان به عمق آب داخل مخزن، دبی جریان خروجی از تخلیه کننده تحتانی و تراز رسوبات نهشته شده در مخزن اشاره نمود. در این پایان نامه به بررسی آزمایشگاهی رسوب شویی تحت فشار و اثر تغییرات تراز رسوبات بر روی راندمان و ابعاد حفره رسوب شویی پرداخته شده است. جهت بررسی تأثیر پارامترهای مذکور از یک مدل فیزیکی به طول 1/7 متر، عرض 4/1 متر و ارتفاع 5/1 متر در آزمایشگاه هیدرولیک دانشگاه تربیت مدرس استفاده شد. آزمایشات بر روی سه تراز رسوبات 10، 15 و 20 سانتی متر، سه ارتفاع آب 47، 55 و 5/64 سانتی متر و 3 دبی تخلیه برای هر ارتفاع (1، 2 و 3 لیتر بر ثانیه) انجام گرفت. مقادیر سرعت اندازه گیری شده نشان می دهد هر چه به دریچه تحتانی نزدیک تر می شویم مقدار سرعت افزایش می یابد. به منظور محاسبه تنش برشی بستر از روش دی استفاده شد، بررسی ها نشان می دهند تنش های حداکثر، در نواحی نزدیک به دریچه تخلیه کننده رخ می دهند و با افزایش تراز رسوبات مقادیر این تنش ها به میزان کمی افزایش می یابد. روی شیب و خارج از حفره رسوب شویی این میزان کم شده و در هر 3 تراز رسوب تقریبا با هم برابرند. برای بررسی پدیده های آشفتگی کف از تحلیل کوادرانت استفاده شد و نتایج نشان داد در مجاورت دریچه تخلیه کننده، احتمال پدیده بیرون رانی و بر روی شیب حفره رسوب شویی احتمال پدیده جاروبی غالب اند. با توجه به مقادیر سرعت و تنش های بدست آمده، انتظار می رود با افزایش تراز رسوبات نرخ گسترش ابعاد مخروط رسوب شویی افزایش یابد. با توجه به نتایج مربوط به ابعاد اندازه گیری شده مخروط، بین تراز رسوبات و ابعاد مخروط رسوب شویی ارتباط مستقیمی وجود دارد. همچنین راندمان رسوب شویی تحت فشار با افزایش تراز رسوبات تجمع یافته در مخزن افزایش می یابد. از طرفی مشاهده گردید شکل مخروط رسوب شویی در پلان به نیم دایره نزدیک بوده و گسترش عرضی آن درتمام آزمایشات کمی بیشتر از گسترش طولی می باشد. در نهایت براساس داده های آزمایشگاهی روابط بدون بعدی جهت پیش بینی ابعاد حفره رسوب شویی بدست آمد. این روابط دارای ضریب تبیین بالایی بوده و تخمین خوبی را ارائه می کنند.