بررسی عددی تاثیر موقعیت اتصال کانال فرعی بر الگوی جریان در قوس رودخانه

Abstract

رودخانه ها به ندرت دارای مسیر مستقیم می باشد و همواره در یک الگوی سینوسی مسیر خود را طی می کنند. اتصال رودخانه فرعی به رودخانه اصلی در محل قوس، الگوی متعارف جریان در قوس رودخانه را کاملا به هم می ریزد. الگوی اخیر نه تنها تحت تاثیر نیرو های گریز از مرکز و گرادیان های طولی و عرضی فشار قرار دارد بلکه متاثر از مومنتم جریان کانال فرعی نیز می باشد. شناخت دقیق چنین پدیده ای نیار به مطالعات وسیعی دارد. از این رو در این تحقیق اثر موقعیت اتصال کانال فرعی با زاویه اتصال90 درجه به قوس با استفاده از نرم افزار SSIIM1 مطالعه شد و تاثیر سه موقعیت 45، 90و 135 درجه از ابتدای قوس، بر پروفیل قائم سرعت طولی جریان، تغییرات عمق آب در کانال اصلی، توزیع تنش برشی بستر و قدرت جریان ثانویه بررسی شد. نتایج این تحقیق نشان داد در ساحل مجاور کانال فرعی افزایش موقعیت اتصال از 45 درجه به 135 درجه مقدار سرعت طولی حداکثر 56 درصد افزایش و در ساحل مقابل حداکثر 8 درصد کاهش می یابد. همچنین در قوس خارجی حداکثر اختلاف رقوم سطح آب بالادست و پایین دست تلاقی در موقعیت اتصال 45 درجه مشاهده شد که حدود 15/6 درصد عمق پایاب کانال است. برای موقعیت اتصال 135 درجه این اختلاف به حدود 4/5 درصد عمق پایاب تقلیل می یابد. علاوه بر این نتایج نشان داد با افزایش موقعیت اتصال از 45 به 135 درجه حداکثر تنش برشی بستر در محل اتصال در حدود 8 درصد کاهش یافته است