بررسی اثر آبشکن و سرریزهای مستغرق واقع در قوس بر الگوی جریان و رسوب با استفاده از مدل عددی MIKE 3 FLOW MODEL FM

Abstract

سرریزهای مستغرق سازه­های مهم چند منظوره در کنترل فرسایش هستند که برای کنترل فرسایش، احیاء آبراهه­ها و بهبود زیستگاه آبزیان استفاده می­شوند. هدف اصلی این تحقیق بررسی تأثیر ارتفاع سرریزهای مستغرق واقع در قوس آبراهه بر الگوی جریان و کارایی آن­ها در کنترل فرسایش و رسوب­گذاری با استفاده از مدل MIKE 3 FLOW MODEL FMمی­باشد. متغیرهای مورد بررسی در تحقیق حاضر شامل سه دبی 120، 150 و 180 لیتر بر ثانیه، سه نسبت ارتفاع سازه به عمق آب برابر با 3/0، 7/0 (سرریز مستغرق) و 2/1 (آبشکن) بود. نسبت طول سرریزها (3 برابر عرض سطح آب) و همین­طور شیب تاج سرریزها (شیب تخت) و زاویه سرریزها (60 درجه) در طی آزمایش­ها ثابت بودند. مقایسه نتایج نشان داد که درصد خطای محاسبه بیشینه عمق آبشستگی در دماغه سازه­ها بین شبیه­سازی عددی و نتایج آزمایشگاهی در حدود 6/7 درصد می­باشد. بنابراین تطابق خوبی بین نتایج مدل و آزمایشگاهی وجود دارد. علاوه بر آن نتایج نشان داد که سرریزهای مستغرق نسبت به آبشکن تأثیر بیشتری در کاهش سرعت جریان و کاهش آبشستگی در طول قوس خارجی و کاهش رسوب­گذاری در طول قوس داخلی دارند و این اثر با افزایش ارتفاع سرریز بهبود می­یابد. به­طور متوسط مقدار سرعت در قوس خارجی در سرریزهای با ارتفاع y3/0، y7/0 و y2/1 به­ترتیب 81، 85 و 70 درصد کاهش یافت. به­طور کلی نتایج تحقیق حاضر نشان داد که سرریزهای با ارتفاع y7/0 بیشترین تأثیر را در حفاظت قوس خارجی داشتند.