بررسی عوامل موثر بر آبگذری جریان از آبگیر کفی با محیط متخلخل در شرایط آب زلال

Abstract

به‌کارگیری محیط متخلخل به‌جای صفحات مشبک در آبگیری از کف رودخانه‌های کوهستانی، از روش‌های نوین آبگیری از رودخانه محسوب می‌شود. در پژوهش حاضر با ساخت مدل آزمایشگاهی و اجرای آزمایش‌های متعدد، تاثیر عواملی مانند: اندازه و یکنواختی سنگدانه‌های داخل آبگیر، طول و ارتفاع مختلف آبگیر و دبی‌های ورودی متفاوت بر میزان دبی انحرافی آبگیرکفی با محیط متخلخل، بررسی شد. نتایج به‌دست آمده از آزمایش‌ها نشان می‌دهد که هر چه اندازۀ سنگدانه‌های محیط متخلخل آبگیر بزرگتر و دانه‌بندی یکنواخت‌تر باشد میزان دبی انحرافی از آبگیر بیشتر خواهد بود. افزایش ضریب یکنواختی سنگدانه‌های داخل آبگیر موجب کاهش 4 تا 6 درصد از نسبت دبی انحرافی به دبی ورودی می‌شود. با افزایش طول و ارتفاع(ضخامت) آبگیر، میزان دبی انحرافی از آبگیر روند افزایشی دارد. برای مثال، افزایش طول آبگیر از 15 به 45 سانتی‌متر برای مدل آبگیری با ارتفاع10 سانتی‌متر و سنگدانه‌های با متوسط 15/30میلی‌متر باعث افزایش 25 درصد در نسبت دبی انحرافی به دبی ورودی برای دبی ورودی 14/82لیتر بر ثانیه شد. حداقل و حداکثر نسبت دبی انحرافی به دبی ورودی در آزمایش‌های این تحقیق به‌ترتیب 13 و 90 درصد است. مقایسۀ نتایج این بدست آمده از این تحقیق با نتایج بدست آمده از تحقیقات پیشین حاکی از کاهش میزان دبی انحرافی در شرایط جدید است. با تجزیه و تحلیل داده‌های به‌دست آمده و استفاده از آنالیز ابعادی و رگرسیون چند متغیره بین نتایج آزمایش‌ها، معادله‌ا‌ی جدید برای تخمین ضریب آبگذری برای این نوع آبگیر پیشنهاد شده است.<br /> <br /> <span style="font-size: 10pt; line-height: 110%; font-family: 'B Mitra';" lang="FA">به­کارگیری محیط متخلخل به­جای صفحات مشبک در آبگیری از کف رودخانه­های کوهستانی، از روش­های نوین آبگیری از رودخانه محسوب می­شود. در پژوهش حاضر با ساخت مدل آزمایشگاهی و اجرای آزمایش­های متعدد، تأثیر عواملی مانند: اندازه و یکنواختی سنگدانه­های داخل آبگیر، طول و ارتفاع مختلف آبگیر و دبی­های ورودی متفاوت بر میزان دبی انحرافی آبگیر کفی با محیط متخلخل، بررسی شد. نتایج به­دست آمده از آزمایش­ها نشان می­دهد که هر چه اندازۀ سنگدانه­های محیط متخلخل آبگیر بزرگتر و دانه­بندی یکنواخت­تر باشد میزان دبی انحرافی از آبگیر بیشتر خواهد بود. افزایش ضریب یکنواختی سنگدانه­های داخل آبگیر موجب کاهش 4 تا 6 درصد از نسبت دبی انحرافی به دبی ورودی می­شود. با افزایش طول و ارتفاع (ضخامت) آبگیر، میزان دبی انحرافی از آبگیر روند افزایشی دارد. برای مثال، افزایش طول آبگیر از 15 به 45 سانتی­متر برای مدل آبگیری با ارتفاع10 سانتی­متر و سنگدانه­های با متوسط قطر 30/15 میلی­متر باعث افزایش 25 درصد در نسبت دبی انحرافی به دبی ورودی برای دبی ورودی 82/14 لیتر بر ثانیه شد. حداقل و حداکثر نسبت دبی انحرافی به دبی ورودی در آزمایش­های این تحقیق به­ترتیب 13 و 90 درصد است. مقایسۀ نتایج این به­دست آمده از این تحقیق با نتایج به­دست آمده از تحقیقات پیشین حاکی از کاهش میزان دبی انحرافی در شرایط جدید است. با تجزیه و تحلیل داده­های به­دست آمده و استفاده از آنالیز ابعادی و رگرسیون چند متغیره بین نتایج آزمایش­ها، معادله­ا­ی جدید برای تخمین ضریب آبگذری برای این نوع آبگیر پیشنهاد شده است.</span>