بررسی پدیدة انفجارآشفتگی اطراف آبشکن مستغرق در خم کانال
نویسندگان
1 استاد دانشکده مهندسی عمران و محیطزیست، پژوهشکدۀ مهندسی آب، دانشگاه تربیت مدرس، تهران
2 استادیار گروه عمران، دانشگاه خوارزمی، تهران
doi
10.30482/jhyd.2016.43718چکیده
در تحقیق حاضر بررسی میدان جریان در نزدیک بستر اطراف آبشکن مستغرق قرار گرفته در قوس انجام شد. برای این منظور میدان جریان اطراف آبشکنهای مستغرق با استفاده از دستگاه ADV اندازهگیری و بحث و بررسی در مورد پدیدۀ انفجار آشفتگی در نزدیک بستر انجام شد. برای تحلیل دقیق میدان جریان نزدیک بستر از پارامترهای مختلف آماری و آشفتگی از جمله سرعت میانگین جریان، احتمال ایجاد پدیدههای چهارگانه، زاویۀ اعمال پدیدههای چهارگانه، میزان پایداری و تبدیل پدیدهها به یکدیگر، تنشهای رینولدز و شار انرژی آشفتگی استفاده شد. نتایج این تحقیق نشان داد که ارتباطی بین میدان جریان و فرایند آبشستگی که توسط تحقیقات پیشین ارایه شده است، وجود دارد. شار انرژی آشفتگی، تخمین تنشهای برشی وارد بر بستر، احتمال ایجاد پدیدهها و زوایای اعمال پدیدهها میتوانند برای شناسایی نقاط مستعد آبشستگی استفاده شوند. تشکیل جریانهای برگشتی در بالادست و پاییندست آبشکن موجب تقویت پدیدههای اندرکنشی در این نواحی شده، در حالی که پدیدههای بیرون رانی و جاروبی در ناحیۀ خارج از جریانهای برگشتی سهم بیشتری داشته و در محدودۀ لایۀ برشی تشکیل شده در اطراف آبشکن قدرت بیشتری دارند. مقایسۀ بین فرایند انتقال رسوبات در اطراف آبشکن مستغرق با درصد استغراق کم و زیاد نشان داد که قدرت بیشتر تنشهای برشی وارد بر بستر یکی از عوامل انتقال رسوبات از ناحیۀ نوک بالادست آبشکن با درصد استغراق کم میباشد، در حالی که در آبشکن با درصد استغراق زیاد افزایش تنش برشی وارد بر بستر در پاییندست آبشکن و در ناحیۀ برگشتی جریان، بهدلیل ریزش جریان از تاج آبشکن موجب آبشستگی و حمل رسوبات توسط جریان برگشتی در این منطقه به سمت جان آبشکن و ته نشینی میشود. تفاوت موجود بین حداکثر مقادیر تنشهای برشی وارد بر بستر بین آبشکن با درصد استغراق زیاد و کم و نیز بیشتر بودن شار انرژی آشفتگی در آبشکن با درصد استغراق کم در این نواحی میتواند قدرت بیشتر جریان برای آبشستگی در اطراف آبشکن با درصد استغراق کم و بزرگتر بودن حفرۀ آبشستگی در اطراف این نوع آبشکن را توجیه کند.
