بررسی خصوصیات جریان در محل تلاقی دو کانال مرکب (مطالعه عددی)
نویسندگان
1 دانشگاه سمنان
2 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران.
doi
10.30482/jhyd.2023.376664.1627چکیده
تلاقی رودخانهها یا کانالها، پدیدهای رایج است. اما علیرغم شباهت بیشتر مقاطع رودخانهها به مقطع مرکب و نیز تفاوتهای آن با مقاطع ساده، به نظر میرسد مطالعات جامعی در خصوص تلاقی دو کانال مرکب صورت نگرفته است. برای اعتبارسنجی مدل، نتایج شبیهسازی با دادههای آزمایشگاهی مقایسه گردید. مقادیر سه معیار MAE، RMSE و R2 برای بهینهترین شبیهسازی با مدل آشفتگی K-w، به ترتیب برابر 0175/0، 0189/0 و 95/0 محاسبه شد. از میان فاکتورهای موثر بررسی شده در تحقیقات گذشته، سه پارامتر موثر مورد ارزیابی قرار گرفتند که عبارتند از: نسبت دبی اصلی به فرعی، نسبت عرض کانالها و شیب جداره کانالها. سرعت و انرژی آشفتگی نیز برای چهار شبیهسازی خاص مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که الگوی عمق آب در تلاقی دو کانال روباز به این صورت است که در وسط محل تقاطع، ارتفاع آب به حداکثر رسیده و سپس کاهش می-یابد تا در فاصله حدود یک متری از محل تلاقی، به حداقل برسد. بعد از این نقطه مجدد ارتفاع آب زیاد شده تا به تعادل برسد. درصد کاهش عمق حداقل آب به ازای تغییر هر پارامتر عبارت است از: افزایش 73/14 برابری نسبت عرض کانالها تا 2/42 درصد، کاهش 11 برابری نسبت دبی تا 7/10 درصد و کاهش زاویه جداره کانالها به یک سوم، تا 5/10 درصد. بر این اساس، عمده تغییرات و خصوصیات محل تلاقی دو کانال مرکب، مربوط به ویژگیهای کانال فرعی بوده و حاصل اثریست که مومنتوم جریان فرعی بر جریان اصلی میگذارد.