بررسی عددی و آزمایشگاهی اثر دانه بندی خاک بر روی میدان آبشستگی پایین‏دست جت‏های پرتابی

پرتاب‏کننده‏ جامی از جمله مستهلک‏کننده‏های انرژی می‏باشد که سیلاب مازاد را از سد عبور می‏دهد و در هدایت جریان به حوضچه‏ استغراق بویژه در سدهای بلند مورد استفاده قرار می‏گیرد. برخورد جت آب با بستر رودخانه منجر به تغییرات تراز بستر رودخانه شده و نه تنها پایداری سد و تأسیسات وابسته را تهدید می‏کند بلکه رودخانه را در پایین‏دست خود تحت تأثیر قرار می‏دهد. تاکنون مطالعات آزمایشگاهی زیادی در زمینه آبشستگی انجام شده است، ولیکن مطالعه‏ای که شرایط و جنس بستر و جریان پرتابه را شامل باشد کمتر به چشم می‏خورد، لذا مطالعات آزمایشگاهی در این تحقیق شامل بررسی پارامترهای هیدرولیکی (عمق و سرعت) در سه موقعیت عرضی (چپ، مرکز، راست شوت سرریز) و در 6 مقطع طولی محدود به پرتاب‏کننده و تغییرات تراز بستر در حوضچه استغراق سرریز سد خیرآباد در موسسه تحقیقات آب وزارت نیرو، در شرایط مختلف هیدرولیکی بود که در ادامه تأثیر شرایط هیدرولیکی و شرایط مختلف بستر در حوضچه استغراق بر پروفیل عمقی حفره آبشستگی حاصل از برخورد جت پرتابه‏ای، بررسی و مقایسه شد و برای حداکثر عمق، عرض و طول حفره آبکند روابط بی‏بعدی ارائه شد که به ترتیب دارای ضریب همبستگی 71/0، 85/0 و 79/0 بوده و خطای کوچکتری در مقایسه با روابط ارائه شده سایر محققان بدست می‏دهند. در بخش نهایی این مطالعه شبیه‏سازی مدل هیدرولیکی با استفاده از نرم‏افزار flow-3d انجام شد، بطوریکه با انجام آزمون‏های مختلف، شرایط جریان برای بخش‏های مختلف مدل (سرریز، پرتابه، حوضچه استغراق) شبیه‏سازی شد و در هر مرحله پس از واسنجی، توسط نتایج آزمایشگاهی حاصل از مدل هیدرولیکی صحت سنجی شد و در نهایت بهترین مدل شبیه‏سازی شده با کمترین درصد خطا به منظور بررسی نهایی نتایج عددی پروفیل حفره آبشستگی معرفی گردید. در ادامه پاسخ مدل عددی به اثر پارامتر جنس مصالح بستر بر ماکزیمم عمق شستگی ناشی از جت پرتابه‏ای در بستر فرسایش‏پذیر بررسی شد. تحقیق حاضر اطلاعات مفید و جدیدی در زمینه تأثیر شرایط بستر بر آبشستگی، نحوه شبیه‏سازی عددی آبشستگی و توانمندی نرم‏افزار flow-3d در اختیار علاقمندان قرار می‏دهد.