شبیه سازی هیدرولیک جریان در سازه راه ماهی با استفاده از نرم افزار flow-3d
چکیده
رودخانه ها ازجمله منابع طبیعی هستند که زیستگاه اصلی آبزیان به خصوص ماهیان محسوب می شوند و در تولید مثل ماهیان به عنوان مسیر مهاجرت آن ها به سمت محل تخم ریزی نقش حیاتی ایفا می کنند. متأسفانه حمل ونقل آبی، آلودگی ها، در مسیر رودخانه ها باعث شده این مناطق دست خوش تغییر و تحول زیادی شوند و از همه ی این ها مهم تر ساخت سد و بند های انحرافی بر روی رودخانه ها باعث شده تا ارتباط بین بالادست و پایین دست رودخانه قطع گردد و مشکلاتی برای ماهیان به وجود بیاورد. برای این منظور، احداث سازه راه ماهی((fishway ضروری است. راه ماهی ها سازه های مستهلک کننده انرژی هستند که به ماهی های مهاجر امکان غلبه بر موانع موجود در سر راه مهاجرت آن ها را می دهند و آن ها را به سوی محل تخم ریزی هدایت می کنند. این سازه ها انواع مختلفی دارند که ازجمله قدیمی ترین آن ها راه ماهی نوع حوضچه و سرریز می باشد که از یک کانال با سرریزهای پیاپی تشکیل شده است که شیب مشخصی دارد و می تواند همراه با روزنه هایی باشد، ماهی برای عبور از یک حوضچه به حوضچه دیگر یا از روی سرریزها می پرد و یا از داخل روزنه عبور می کند. در این تحقیق ابتدا با شبیه سازی عددی مدل آزمایشگاهی مشخص با مدل های آشفتگی و شبکه بندی های مختلف توسط نرم افزارflow-3d مدل آشفتگی و شبکه بندی بهینه انتخاب گردید و سپس الگوی جریان و سرعت با مدل آزمایشگاهی صحت سنجی شد و نتایج از انطباق قابل قبولی برخوردار بودند. همچنین ناحیه های آرام و آشفته جریان در استخرهای راه ماهی بررسی شد. نتایج نشان می دهند که ناحیه میانی استخرها و در نزدیک دیواره میانی بالادست، جریان، سرعت و آشفتگی کمتری دارد. بنابراین منطقه امنی برای استراحت و ادامه حرکت ماهی ها در زمان مهاجرت است. همچنین میانگین خطای نسبی محاسباتی نرم افزار برای عمق روی سرریزهای راه ماهی و عمق سطحی جریان در سرریزهای راه ماهی به ترتیب برابر 09/4 و 84/4 درصد اندازه گیری شد.