نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• مهدی اسمعیلی ورکی ¹
• جواد فرهودی ²
• محمدحسین امید ³

¹ استادیار گروه مهندسی آب دانشگاه گیلان

² استاد گروه آبیاری و آبادانی دانشکده آب و خاک پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران

³ دانشیار گروه آبیاری و آبادانی دانشکده آب و خاک پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران

چکیده

تجربیات حاصل از عملکرد دهانه‌های آبگیر بند‌های انحرافی به منظور تأمین مصارف مختلف نشان داده است که یکی از مسائل اصلی در طراحی دهانه‌های آبگیر، کاستن از رسوب ورودی به دهانة آبگیر و کانال آب‌بر پایاب آن است.  بی‌تردید هرگونه اتخاذ تصمیم یا انتخاب روشی جهت کاستن از ورود رسوب به کانال پایین‌دست دهانة آبگیر، مستلزم شناخت رفتار الگوی جریان در حال انحراف به دهانه آبگیر و مکانیزم انتقال رسوب به آن است.  با توجه به اینکه آبگیری با زاویة 90 درجه نامناسب‌ترین شرایط را از نظر میزان رسوب ورودی به دهانه آبگیر فراهم می‌سازد، در پژوهش حاضر، رفتار هیدرودینامیکی جریان و مکانیزم ورود رسوبات بستری به دهانة آبگیری با زاویة 90 درجه از بند انحرافی آبگیری به­ صورت آزمایشگاهی بررسی شد.  برای این منظور اندازه‌گیری‌های متنوع هیدرودینامیکی و رسوبی تحت شرایط مختلف هیدرولیکی نظیر دبی رودخانه، دبی آبگیری، و دبی خروجی از دریچه مجرای تخلیه صورت گرفت.  تجزیه و تحلیل نتایج نشان داد که میزان دبی خروجی از دریچه مجرای تخلیه رسوب تأثیری قابل توجه بر نیمرخ‌های سرعت جریان در امتداد دهانة آبگیر و مکانیزم ورود رسوب به دهانة آبگیر دارد.  در شرایطی‌که مجرای تخلیة رسوب کاملاً بسته است، کلیة نیمرخ‌های سرعت یک نقطة عطف دارند و بسته به شدت آبگیری از عمقی ار نیمرخ سرعت، مقدار سرعت منفی می‌شود.  همچنین مشاهدات نشان داد که رسوبات بر اثر گردابه‌های تورنادویی شکل به دهانه آبگیر وارد می‌شوند.  این گردابه‌ها عموماً در بازه انتهایی جبهة رسوب بستر رودخانه شکل می­گیرند و در مقابل دهانة آبگیر به بلوغ رشد خود می‌رسند.  آزمایش‌ها همچنین نشان داد که دوره تناوب و قدرت این گردابه‌ها تابعی از شدت آبگیری است.  تجزیه و تحلیل‌ها نشان داد که با افزایش دبی آبگیری میزان رسوب ورودی به دهانة آبگیر افزایش می‌یابد و میزان رسوب ورودی به دهانة آبگیر در هر دبی آبگیری، با افزایش دبی مجرای تخلیه رسوب افزایش قابل توجهی دارد.

20.1001.1.26454531.1388.10.1.4.6

عنوان مقاله [English]

Flow Patterns at Right-Angled Lateral Intakes

چکیده [English]

The hydrodynamic behavior of approaching flow and the amount of sediment entry into right-angled lateral intakes in diversion dams were investigated using a laboratory channel by experimental measurement and observation. The velocity field upstream of the intake in the main channel and before it at the sluice gate was measured at different elevations of flow at different discharge rates of the river, intake and sluice gate. Velocity profiles were also measured from upstream to downstream for the intake and the amount of sediment entry into it. Analysis of the velocity data showed that discharge at the sluice gate strongly affected velocity profiles and the mechanism of sediment entry. All velocity profiles where the sluice was closed had an inflection point, where the flow direction changed, leading to a return velocity near the bed. The elevation of this point was a function of the intake discharge and approximately equal to the height of the entrance sill. Observation showed that sediment entered the intake in whirlpool vortices. The strength and frequency of the vortices depended on the intake and sluice gate discharges. Analysis of sedimentary data showed that the amount of sediment entering the intake increases with an increase in intake discharge. In addition, for any given intake discharge rate, an increase in the sluice gate discharge caused an increase in sediment entry into the intake.

کلیدواژه‌ها [English]

• Diversion Dam
• Flow pattern
• Lateral Intake
• Sediment Entry