بررسی عددی سه‌‌بعدی رسوب‌گذاری و کنترل آن در آب‌گیر‌های جانبی رودخانه‌ای با استفاده از نرم‌افزار SSIIM2

Abstract

آب‌گیرها عموماً در شبکه‌های توزیع آب، کانال‌های آبیاری، شبکه‌های فاضلاب، تأسیسات مربوط به تصفیه‌خانه‌های آب و فاضلاب و غیره مورد استفاده قرار می‌گیرند. عدم کنترل رسوب ورودی به آب‌گیرها باعث انتقال رسوبات به داخل کانال‌های آبیاری و تأسیسات می‌شود و مشکلاتی را برای قسمت‌های مختلف به‌وجود می‌آورد. به‌علت وجود ذرات معلق در آب، خسارت زیادی نیز به تأسیسات به‌کار‌رفته مثل پمپ و توربین وارد می گردد. در این مطالعه ابتدا شبیه‌سازی عددی جریان رسوبی در آب‌گیری از مسیر مستقیم یک کانال مستطیلی به‌کمک نرم‌افزار SSIIM2 صورت گرفته است. از میان پارامترهای اصلی مؤثر بر جریان، شکل مقطع عرضی کانال، شیب کانال‌های اصلی و آب‌گیر و شکل دهانه‌ی ورودی ثابت در نظر گرفته شد و اثر زوایای آب‌گیری 45 الی 90 درجه، نسبت دبی آب‌گیری 2/0 الی 57/0 و عدد فرود جریان ورودی 32/0 الی 48/0 بر نسبت رسوب ورودی به آب‌گیر بررسی شد و با نتایج آزمایشگاهی مورد مقایسه قرارگرفت که مطابقت خوبی بین مقادیر حاصل و نتایج آزمایشگاهی دیده شد. سپس برای بررسی عددی روش‌های کنترل رسوب، تأثیر صفحات مستغرق، طول آب‌شکن و فاصله‌ی آن از مقابل دهانه‌ی آب‌گیر به‌ازای نسبت های مختلف دبی آب‌گیری بررسی شد. نتایج تحقیق نشان می دهد که کارآیی صفحات با احداث آب‌شکن در ضلع مقابل آب‌گیر افزایش پیدا می‌کند و مقدار ورود رسوبات به آب‌گیر کاهش می‌یابد. هم‌چنین با جابه‌جایی آب‌شکن به‌اندازه‌ی دو برابر عرض دهانه‌ی آب‌گیر به بالادست کانال اصلی، مقدار ورود رسوبات به آب‌گیر به‌طور متوسط 36% کاهش می یابد. سپس نتایج عددی حاصل با نتایج آزمایشگاهی مورد مقایسه قرار گرفتند که مطابقت خوبی بین مقادیر حاصل و نتایج آزمایشگاهی دیده شد.