تأثیر شکل دریچه تحتانی بر حجم و ابعاد آبشستگی در رسوبشویی تحت فشار

معضل رسوب گذاری همواره به عنوان مهم ترین عامل در کوتاه کردن عمر مفید سدها مطرح بوده است و سدهای مخزنی زیادی بدلیل پرشدن از رسوب متروکه شده اند. رسوبشویی هیدرولیکی تحت فشار یکی از تکنیک های موثر برای رفع مشکل رسوب گذاری در مخازن سد می باشد، که تأثیر بسیار موضعی داشته و برای خارج کردن رسوبات نهشته شده اطراف ورودی آبگیر نیروگاه نیز بکار می رود. برای طراحی مناسب دریچه های تخلیه کننده ی تحتانی و سایر سازه های مرتبط با رسوبشویی هیدرولیکی مخازن، بررسی مشخصات حفره ایجاد شده در رسوبشویی تحت فشار امری ضروری به نظر می رسد. جهت انجام این پژوهش یک مدل فیزیکی در دانشکده مهندسی علوم آب دانشگاه شهید چمران اهواز ساخته شد و با اجرای آزمایش های مختلف تأثیر شکل دریچه تحتانی بر روی حجم و ابعاد حفره رسوبشویی بررسی گردید. برای دستیابی به این هدف، آزمایش ها بر روی 4 دریچه با شکل های دایره ای، نیم دایره ای، مستطیلی و مربعی با سطح مقطع های یکسان 18 سانتی متر مربع، 5 ارتفاع آب 30، 45، 55، 65 و 78 سانتی متر و در نتیجه 5 دبی تخلیه متفاوت روی هر دریچه انجام گردید. نتایج این تحقیق نشان داد، شکل دریچه تحتانی پارامتر مهمی در پدیده رسوبشویی هیدرولیکی می باشد و با تغییر آن، ابعاد حفره آبشستگی نیز تغییر می ‎کند. نتایج همچنین نشان داد که به ازای یک ارتفاع آب ثابت در مخزن و در یک زمان مشخص، ابعاد آبشستگی برای دریچه های مربعی و نیم دایره ای بیشتر از دریچه ی مستطیلی و دریچه ی مستطیلی نیز بیشتر از دریچه ی دایره ای است و در ارتفاع های کمتر (دبی های کمتر) این تفاوت محسوس تر است. همچنین طول آبشستگی و حجم مخروط رسوبشویی با ارتفاع آب درون مخزن افزایش و برای دریچه دایره ای از همه کمتر است. علاوه بر آن با استفاده از آنالیز ابعادی و تجزیه و تحلیل آماری بر روی داده های آزمایشگاهی، رابطه بدون بعدی برای تخمین ابعاد حفره رسوب شویی ارائه گردیده است.