مطالعه‌ی آزمایشگاهی راندمان افزایش اکسیژن محلول آب در سازه‌های کنترل تراز بستر سطح شیب‌دار در رژیم جریان شبه‌یکنواخت

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد سازه های آبی دانشکده کشاورزی، دانشگا گیلان، رشت، ایران

2 دانشیار گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی و وابسته پژوهشی پژوهشکده حوضه آبی دریای خزر، دانشگاه گیلان، رشت، ایران

3 دانشیار گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی دانشگاه گیلان، رشت، ایران

doi
10.22092/idser.2022.355968.1485
چکیده

غلظت اکسیژن محلول آب یکی از مهم‌ترین پارامترهای کیفی آب بوده و نقش مهمی در بهبود شرایط زیست محیطی رودخانه‌ها و نیز فرایندهای حذف آهن و منگنز از آب شرب در تصفیه‌خانه‌ها دارد. در تحقیق حاضر، راندمان اکسیژن محلول آب در پایین‌دست سازه کنترل تراز بستر سطح شیب‌دار با شیب‌های 1:3، 1:5 و 1:7 برای شرایط بستر صاف و زبر به صورت آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش‌ها برای دامنه وسیعی از دبی جریان، شرایط پرش هیدرولیکی آزاد و مستغرق، چیدمان‌های مختلف زبری با اندازه‌ متوسط مقیاس و غلظت‌های مختلف اکسیژن محلول در بالادست سازه انجام شد. بررسی نتایج نشان داد که در سازه کنترل تراز بستر سطح شیب‌دار با شیب 1:3، ایجاد زبری متوسط مقیاس با چیدمان‌های مختلف، راندمان غلظت اکسیژن محلول (Ef) را نسبت به شرایط بدون اعمال زبری در شرایط پرش هیدرولیکی مستغرق 8 درصد بهبود بخشید ولی با تغییر پرش هیدرولیکی به آزاد عملکرد این سازه‌ها 3 درصد کاهش یافت. مقایسه نتایج حاکی از آن است که با تغییر شیب سازه به 1:5، ایجاد زبری متوسط مقیاس با چیدمان‌های مختلف، در شرایط پرش هیدرولیکی مستغرق افزایش 6 درصدی در مقدار راندمان غلظت اکسیژن محلول نسبت به شرایط بدون اعمال زبری مشاهده گردید ولی با تغییر پرش هیدرولیکی به آزاد عملکرد این سازه‌ها 14 درصد کاهش یافت. با تغییر شیب سازه کنترل تراز بستر سطح شیب‌دار به 1:7 و ایجاد زبری مقدار راندمان غلظت اکسیژن محلول را برای موقعیت‌های پرش هیدرولیکی مستغرق و آزاد، به ترتیب 7 و 3 درصد نسبت به شرایط بدون زبری بهبود یافت.