مدل‌سازی عددی غوطه‌وری جریان غلیظ در مخزن سد دز

نویسندگان

1 گروه سازه‌های آبی، دانشکده مهندسی آب و محیط زیست، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران.

2 گروه سازه های آبی، دانشکده مهندسی آب و محیط زیست، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران

3 گروه سازه های آبی، دانشکده مهندسی آب و محیط زیست، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران

doi
10.22059/ijswr.2025.392751.669914
چکیده

در طول سیلاب، یک رودخانه به طور طبیعی مقادیر قابل‌توجهی رسوب را از حوضه آبریز بالادست حمل می‌کند. به دلیل کاهش سرعت جریان در مناطق آرام و عمیق، مانند مخزن سد، رسوبات درشت‌تر که همراه جریان آب منتقل می‌شوند، در ناحیه به نام غوطه‌وری جریان غلیظ ته‌نشین می‌گردند. سد دز جهت تأمین آب شرب، آبیاری و کنترل سیلاب در شمال استان خوزستان اهمیت زیادی دارد. مطالعه بر روی ناحیه غوطه‌وری می‌تواند اطلاعات ارزشمندی در جهت کمک به عملیات تخلیه جریان غلیظ حاوی رسوبات از دریچه‌های تحتانی و تونل‌های انحراف رسوب فراهم کند. شبیه‌سازی و حرکت جریان‌های غلیظ گل‌آلود در مخزن سد دز با استفاده از کد دینامیک سیالات محاسباتی FLOW-3D مورد بررسی قرار گرفته است. برای بررسی در ابعاد میدانی، از مدل آشفتگی κ-ε (RNG) استفاده شده است. نتایج مدل عددی نشان می‌دهد برای سیلاب‌های بزرگ‌تر از 300 مترمکعب بر ثانیه با تراز سطح آب بالای 320 متر از سطح دریا محدوده تشکیل عمق غوطه‌وری حدفاصل 20 تا 27 کیلومتری از دیواره سد خواهد بود. مقایسه برآورد عمق غوطه‌وری جریان غلیظ ارائه شده با روابط تجربی پیشین به طور صریح ارتباط مستقیم با دبی سیلاب و ارتباط معکوس با غلظت رسوبات ورودی به مخزن سد دز را نشان می‌دهد. نتایج این اعتبارسنجی نشان داد که عمق‌های غوطه‌وری شبیه‌سازی شده به‌خوبی با مقادیر پیش‌بینی‌شده از روابط تجربی مطابقت دارند، به‌طوری که ضریب تبیین (R2) جامع برابر با 938/0 به‌دست‌آمده است.