تأثیر شکل صفحه‌ مستغرق بر آب‌شستگی موضعی و الگوی رسوب‌گذاری در کانال‌های آبرفتی

Abstract

صفحات مستغرق (صفحات آیوا) روشی نو و کارآمد جهت مدیریت رسوبات رودخانه‌ای می‌باشد. یکی از عوامل مؤثر بر کارایی و عملکرد صفحات مستغرق، شکل صفحات می‌باشد. تا‌کنون عمدتاً استفاده از صفحات مستطیلی مرسوم بوده است، ولی به منظور کاهش ابعاد و بهینه‌سازی شکل صفحات، جهت کاهش هزینه‌ها و نیز کاهش آب‌شستگی، مطالعاتی در حال انجام است که تحقیق حاضر نیز در این راستا انجام شده است. در این تحقیق، با استفاده از مدل فیزیکی، چهار شکل صفحات، شامل: صفحه‌ی مستطیلی تخت و سه صفحه‌ی مستطیلی با بریدگی‌های 30 درجه، 45 درجه، و 60 درجه در لبه‌ی ابتدایی صفحه مورد بررسی قرار گرفته است. آزمایش‌ها در اعداد فرود 14/0، 16/0، 18/0، و 20/0 انجام شده است. در اعداد فرود 14/0 و 16/0، شرایط آب زلال و در اعداد فرود 18/0 و 20/0، شرایط بستر متحرک برقرار می‌باشد. نتایج تحقیق، عملکرد صفحات را بر اساس تأثیر شکل صفحات بر آب‌شستگی موضعیِ پیرامون صفحات، و نحوه‌ی توزیع رسوبات در پایین‌دست صفحات مشخص می‌سازد. حداکثر کاهش عمق چاله‌ی فرسایشی، به ازای بریدگی ^°60 در لبه‌ی ابتدایی صفحات و نسبت به صفحه‌ی مستطیلی ساده، در اعداد فرود 14/0 و 16/0 به ترتیب 33 و 49 درصد و در اعداد فرود 18/0 و 20/0 به ترتیب 43 درصد و 28 درصد تعیین شد. همچنین، بیش‌ترین کاهش عمق آب‌شستگی در لبه‌ی ابتدایی صفحات، در بریدگی 60 درجه صفحات مشاهده شد. مقدار کاهش عمق آب‌شستگی نسبت به صفحه‌ی مستطیلی اولیه، به ترتیب 41%، 48%، و 61% برای اعداد فرود 14/0، 16/0، و 18/0 حاصل شد. در عدد فرود 20/0، عمق آب‌شستگی در لبه‌ی ابتدایی صفحه بسیار ناچیز و در حدود صفر می‌باشد.