شبیه سازی عددی تاثیر همگرایی دیواره ‌های شوت بر شکل‌گیری امواج عرضی در سیستم‌های تخلیه سیلاب

Abstract

برخورد جریان با پایه‌های روی سرریز باعث شکل‌گیری امواج دم خروسی و توسعه امواج عرضی در طول سیستم تخلیه سیلاب می‌شود. ازاین‌رو دستیابی به اطلاعات مربوط به ارتفاع و محل تشکیل این امواج در طراحی دیواره‌های سرریز بسیار پرکاربرد می‌باشد. از طرفی در بسیاری از طرح‌ها برای کاهش هزینه‌های اجرا ازجمله هزینه‌های حفاری و بتن‌ریزی سعی می‌شود تا شوت به ‌صورت همگرا طراحی گردد و این همگرایی در بسیاری از مواقع موجب به وجود آمدن جریان‌های عرضی شده که باعث افزایش عمق آب می‌گردد. بنابراین تحقیق و بررسی در مورد تأثیر زوایای همگرایی سرریز بر عمق و محل تشکیل امواج ضروری به نظر می‌رسد. در این تحقیق، از نرم‌افزار Flow3D برای مدل‌سازی سه‌بعدی سرریز سد خیرآباد و بررسی تأثیر همگرایی دیواره‌های شوت بر شکل‌گیری و توسعه امواج عرضی استفاده شده است. نتایج به‌دست‌آمده نشان داد که با افزایش دبی ورودی سرریز و همچنین زاویه همگرایی سرریز، ارتفاع این امواج افزایش می‌یابد و در برخی موارد به ازای یک دبی ثابت ارتفاع موج به بیش از دو برابر عمق متوسط جریان در مقطع موردبررسی خواهد رسید. نتایج شبیه‌سازی به ازای یک همگرایی معین نشان داد با افزایش دبی نسبت بیشینه ارتفاع موج به عمق متوسط جریان در همان نقطه، کمتر خواهد شد. به‌عبارت‌دیگر در دبی‌های پایین‌تر موج عرضی بلندتری نسبت به عمق متوسط تشکیل خواهد شد. همچنین نتایج تحقیق نشان داد با افزایش زاویه همگرایی شوت، علیرغم افزایش ارتفاع امواج شکل‌گرفته، محل شکل‌گیری امواج با حداکثر ارتفاع به سمت بالادست شوت منتقل می‌شود.