بررسی های آزمایشگای درباره تاثیر زاویه قرارگیری صفحات مستغرق بر عملکرد آنها در محل های آبگیری از رودخانه
چکیده
ته نشینی رسوبات در محل های آبگیری از رودخانه یکی از مشکلات مهم آبگیرها می باشد. این پدیده باعث کاهش ظرفیت و بازده سیستم آبگیری و افزایش هزینه های لایروبی می شود. برای حل این مسئله تکنیک های بسیار زیادی مورد آزمایش قرار گرفته اند که عموما بسیار گرانقیمت هستند. معمول ترین راه حل لایروبی متناوب می باشد و یک روش جدید که به عنوان جانشین مناسب و ارزان قیمت مطرح شده است کاربرد صفحات مستغرق می باشد. صفحات مستغرق سازه های کوچک هدایت کننده جریان هستند که به منظور اصلاح الگوی جریان در مجاورت بستر کانال و باز توزیع جریان و انتقال رسوب در مقطع عرضی کانال به کار می روند. عملکرد صفحات مستغرق از طریق ایجاد چرخش ثانویه در جریان می باشد این چرخش ثانویه بزرگی و جهت تنش های برشی موجود در بستر را تغییر می دهد و باعث تغییر توزیع سرعت و الگوی رسوبگذاری و فرسایش در نواحی تحت تاثیر قرار گرفته از صفحات می شود. در این پروژه هدف اصلی مطالعه آزمایشگاهی مکانیزم رسوبگذاری در ورودی کانال انشعاب و مشاهده نقش عملکرد صفحات مستغرق در جلوگیری از ورود رسوب به داخل کانال آبگیر است . پارامترهای متغیر مورد مطالعه در این تحقیق، دبی جریان، قطر میانگین مصالح بستر و زاویه قرارگیری صفحات مستغرق می باشد. بعد از انجام آزمایشات اولیه در مجموع 54 آزمایش مختلف در دو گروه ترتیب داده شد. در سری اول آزمایشات (9 آزمایش) 3 دبی مختلف با 3 نوع مصالح بستر مختلف بدون حضور صفحات مستغرق مورد آزمایش قرار گرفت و در سری دوم آزمایشات (45 آزمایش) برای هر کدام از حالت های آزمایشات سری اول 5 زاویه مختلف قرارگیری صفحات مستغرق آزمایش شد. در طی انجام آزمایشات توپوگرافی ایجاد شده در بستر کانال اصلی و کانال آبگیر برداشت شد و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت . به طور کلی مواردی که در این پروژه مورد مطالعه قرار گرفت به شرح زیر است : - بهینه یابی زاویه قرارگیری صفحات مستغرق به منظور هدایت رسوبات به مجرای اصلی و کنترل رسوبگذاری به منظور کاهش ورود رسوبات به مدخل انشعاب . - بررسی تاثیر افزایش دبی عبوری روی عملکرد سیستم صفحات مستغرق و مکانیزم رسوبگذاری. - بررسی اثر اندازه میانگین مصالح بستر روی عملکرد سیستم صفحات مستغرق. نتایج حاصل از این تحقیق به اختصار به شرح زیر است : - زاویه 18 درجه قرارگیری صفحات مستغرق، زاویه بهینه قرارگیری در مدخل آبگیر می باشد و در دامنه زوایای 15 تا 21 درجه قرارگیری صفحات عملکرد صفحات مستغرق مناسب است . - بطور کلی افزایش دبی عبوری باعث کمتر شدن نسبت ورودی به آبگیر می شود. - عملکرد سیستم صفحات مستغرق در آبراهه با مصالح بستر ریزتر بهتر است .