بررسی آزمایشگاهی و عددی تاثیر پیشروی انسداد بر آبشستگی در پایین‌دست کالورت جعبه‌ای

نویسندگان

1 گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران.

2 گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران.

3 گروه مهندسی آب، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران.

doi
10.22092/idser.2025.369299.1617
چکیده

کالورت‌ها سازه‌های هیدرولیکی هستند که در تقاطع مجرای آب با جاده و موانع به کار می‌روند. انسداد کالورت از عوامل مهم کاهش کارایی و تخریب آن است. تاثیر انسداد با پیشروی در مجرای اصلی کالورت تشدید می‌یابد. پیشروی انسداد موجب ایجاد تغییرات اساسی در هیدرولیک جریان و به دنبال آن تغییر در آبشستگی پایین‌دست نسبت به حالت بدون انسداد می‌شود. در این تحقیق، تاثیر پیشروی انسداد بر آبشستگی در پایین‌دست کالورت جعبه‌ای به صورت آزمایشگاهی بررسی شد، موضوعی که در تحقیقات پیشین بررسی نشده است. به منظور شناسایی دقیق‌تر الگوی جریان، به‌ویژه در طول مجرای کالورت و اندرکنش جریان و رسوب در پایین‌دست، شبیه‌سازی عددی با نرم‌افزار FLOW-3D به­انجام رسید. آزمایش‌ها در سه شدت دبی 0/45، 0/83 و 1/24؛ چهار عمق پایاب نسبی 0/47، 1/37، 2/17 و 3/07 و سه پیشروی انسداد صفر، 0/32L و 0/5L به اجرا درآمدند که در آن L طول مجرای کالورت است. نتایج موید وابستگی عمق آبشستگی به پیشروی انسداد، شدت دبی و عمق پایاب می‌باشد. در غیاب انسداد، وجود یک عمق پایاب نسبی بحرانی، ابتدا باعث کاهش و سپس افزایش عمق آبشستگی در پایین‌دست می‌شود. بررسی نتایج در حالت انسداد 32 درصد سطح مقطع ورودی در دو پیشروی 32 و 50 درصد انسداد در مجرای کالورت نشان داد که با افزایش عمق پایاب تاثیر پیشروی انسداد بر عمق آبشستگی ناچیز می‌شود، به طوری که در عمق پایاب نسبی 3/07، مقدار حداکثر عمق آبشستگی پایین‌دست در سه حالت بدون انسداد و انسداد با پیشروی‌های 32 و 50 درصد، تفاوت چندانی ندارند. یافته‌های تحقیق حاضر می‌تواند راهکارهای مناسبی برای کنترل آبشستگی در پایین‌دست کالورت در برابر انسداد و پیشروی آن به طراحان ارائه دهد.