مطالعه آزمایشگاهی ظرفیت آبگیری مخازن نگهداشت سیل در جریان غیرماندگار
نویسندگان
1 گروه مهندسی آب دانشکده آب و خاک دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
2 گروه مهندسی آب، دانشکده مهندسی آب و خاک ، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
3 دانشیار گروه مهندسی آب دانشکده آب و خاک دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
4 گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره)، قزوین، ایران، کد پستی: 16818-34149،
doi
10.22059/ijswr.2022.345528.669314چکیده
به دلیل اثرات منفی محیط زیستی سدهای مخزنی، مخازن نگهداشت سیل یا مخازن تأخیری سیلاب به عنوان یک راهکار جایگزین برای مدیریت و کاهش خسارات سیل در چند دهه اخیر مورد توجه قرار گرفتهاند. بررسی پیشینه تحقیق نشان میدهد که مطالعات عددی و آزمایشگاهی محدودی در این زمینه انجام شده است، لذا در این تحقیق با بررسی آزمایشگاهی عوامل موثر بر نحوه عملکرد مخازن نگهداشت در آزمایشگاه هیدرولیک آب و رسوب دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان در سال 2018، اثر میزان زبری بستر آبراهه اصلی بر میزان دبی ورودی به مخزن نگهداشت در کنترل دبی مورد بررسی قرار گرفت. همچنین با واسنجی برخی معادلات ضریب دبی سرریز جانبی، قابل تعمیم بودن استفاده از روابط جریان ماندگار برای جریان غیرماندگار بررسی شد. برای مدلسازی، یک مخزن فلزی از طریق سرریز جانبی لبه پهن به بدنه کانال متصل شد. سه ارتفاع زبری بستر فلوم در محدوه 06/0 تا 15 میلیمتر و همچنین سه طول سرریز جانبی در محدوده 30 تا 90 سانتی متر مورد استفاده قرار گرفت. آزمایشها تحت شرایط جریان غیرماندگار و با سه هیدروگراف ورودی با دبیهای اوج 17، 25 و 33 لیتر بر ثانیه و زمان پایه 504 ثانیه انجام شد. با استفاده از حسگرهای دیجیتالی، عمق جریان در هر لحظه در کانال و مخزن ثبت و دبی متوسط جریان ورودی به مخزن محاسبه گردید. بر اساس نتایج، استفاده از روابط ضریب دبی سرریز جانبی جریان ماندگار برای جریان غیرماندگار قابل تعمیم نیست لذا بر مبنای تئوری بدون بعدسازی پیباکینگهام، روابطی برای محاسبه دبی متوسط جریان ورودی به مخزن نگهداشت و مدت زمان پرشدن آن ارائه گردید که بیشینه خطای محاسباتی برای دبی متوسط جریان ورودی به مخزن و زمان پر شدن مخزن کمتر از 15 درصد بوده است. همچنین تغییرات زبری بستر آبراهه میتواند تا 25 درصد باعث افزایش دبی متوسط ورودی به مخزن جانبی شود.