تاثیر تعداد ردیف، ارتفاع و آرایش صفحات مستغرق در رسوب‌شویی مخزن سد

Abstract

سابقه و هدف: یکی از روش‌های مرسوم در تخلیه رسوب مخازن سدها، رسوب‌شویی تجت فشار می‌باشد. در این روش رسوباتی که در مخزن ته‌نشین شده‌اند، به‌وسیله دریچه تحتانی سد و تحت فشار آب از مخزن تخلیه می‌شوند. برای افزایش عملکرد رسوب‌شویی تحت فشار، تلاش می‌شود سطح آب مخزن تا ارتفاع حداقل بهره‌برداری پایین آورده شود. همچنین در تحقیقات پیشین، عملکرد روش‌های هیدورلیکی و سازه‌ای مختلفی در جهت افزایش رسوب‌شویی تحت فشار ارزیابی شده است. همواره محققین تلاش کرده‌اند با شناخت فرایند رسوب‌شویی مخزن و پارامترهای موثر بر آن، راه‌کارهای اجرایی موثری که بتواند عملکرد رسوب‌شویی را افزایش دهد، پیشنهاد نمایند. هدف این تحقیق مطالعه آزمایشگاهی تاثیر تعداد ردیف، ارتفاع و آرایش صفحات مستغرق در تشدید رسوب‌شویی مخزن می‌باشد. <br /> مواد و روش‌ها: برای انجام آزمایش‌های این تحقیق، از یک مدل فیزیکی شامل مخزن رسوب، حوضچه ته‌نشینی رسوبات و مخزن تأمین آب استفاده گردید. در این تحقیق، صفحات با دو ارتفاع HV/D>1 و HV/D<1؛ (Hvارتفاع صفحات و D قطر دریچه) و تعداد ردیف مختلف (یک، دو و سه ردیف) در مقابل تخلیه کننده تحتانی نصب شدند. در آزمایش‌ها علاوه بر آرایش موازی، عملکرد رسوب‌شویی نوع جدیدی از آرایش صفحات تحت عنوان آرایش شعاعی در سه عمق مختلف آب مخزن (سانتی‌متر 40 ، 30 ، 20= HW ) بررسی گردید. رسوبات بستر از جنس ماسه شسته شده با قطر متوسط 0/51 میلی‌متر بودند. آزمایش‌ها با دبی ثابت 2 لیتر برثانیه به مدت یک ساعت انجام می گرفت و در انتهای هر آزمایش رسوبات تخلیه شده توزین می‌شدند. <br /> یافته‌ها: نتایج نشان داد، در آرایش موازی با کاهش تعداد ردیف صفحات، موازی عملکرد رسوب‌شویی افزایش یافت به طوری‌که صفحات یک ردیفه (دوتایی) با با ارتفاع نسبی 0/5 و 2=HV/D به ترتیب با 173 و 231 درصد افزایش نسبت به مدل شاهد، دارای بهترین عملکرد رسوب‌شویی بودند. همچنین صفحات موازی با ارتفاع نسبی 2=HV/D نسبت به صفحات با ارتفاع نسبی 0/5=HV/D عملکرد رسوب‌شویی بهتری داشتند. آرایش شعاعی صفحات، عملکرد رسوب‌شویی مخزن را به طور موثری افزایش داد؛ به‌طوری‌که رسوب‌شویی در صفحات با ارتفاع 2/5 و 10 سانتی‌متری نسبت به مدل شاهد به ترتیب در حدود 11/33 و 4/1 برابر افزایش یافت. در آرایش شعاعی صفحات با ارتفاع نسبی 2=HV/D، به علت تمرکز جریان ورودی دریچه در پشت صفحات جانبی، عملکرد رسوب‌شویی این صفحات نسبت به صفحات با ارتفاع نسبی 0/5=HV/D کمتر بود.<br /> نتیجه‌گیری: آرایش شعاعی صفحات مستغرق توانست رسوب‌شویی را تشدید نماید (خصوصا با افزایش عمق آب مخزن). این شرایط یک مزیت نسبی برای اجرای رسوب‌شویی است، یعنی این عملیات در حالت مخزن پر راندمان بالایی داشته و نیازی به پایین آوردن سطح آب مخزن نیست.