بررسی آزمایشگاهی هیدرودینامیک جریان در آبراهههای مرکب پیچان با دیواره سیلابدشت همراستا
نویسندگان
1 گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران.
2 گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران
3 گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران.
doi
10.22059/ijswr.2022.332406.669104چکیده
پیشبینی رفتار جریان در قوس رودخانههای مرکب پیچانی در برنامههای حفاظت سواحل (الگوی انتقال و تهنشست رسوبات)، انتشار آلودگی و کنترل سیلاب کاربردی و دارای اهمیت زیادی میباشد. ازاینرو؛ هیدرودینامیک جریان در آبراهة مرکب - پیچان با ضریب خمیدگی ثابت 3/1، و همراستایی دیوارة سیلابدشت با کانال اصلی در دو عمق نسبی 3/0 و 55/0 با استفاده از مدل آزمایشگاهی بررسی شد. به دلیل ساختار سهبعدی جریان در قوس آبراهه، تجزیهوتحلیل دادهها در هفت مقطع عرضی با زوایای صفر، 30 و 60 درجه نسبت به رئوس قوس با استفاده از سرعتسنج ADV در صفحههای مشبک با ابعاد cm2 3×3 و عمود بر جریان انجام گرفت. نتایج نشان داد؛ گرادیان هر سه مؤلفه سرعت در عمق نسبی 3/0 بیشتر از 55/0 است که نشان از قدرت بیشتر گردابها و شدت آشفتگی در عمق نسبی کمتر دارد. نسبت سرعت متوسط در ساحل خارجی سیلابدشت بهسرعت متوسط کل مقطع، مشابه ساحل داخلی، تابع عمق نسبی جریان بوده و به ترتیب کمتر و بیشتر از یک است. به همین علت، جریان در سیلابدشت خارجی بر خلاف سیلابدشت داخلی اثر کاهنده بر سرعت جریان در آبراهه اصلی دارد. همچنین نسبت سرعت متوسط جریان در آبراهه اصلی بهسرعت متوسط کل بهازای افزایش عمق نسبی تقریبی از 3/0 به 55/0 کاهشیافته و به یک نزدیک میگردد. تنش رینولدز در نزدیک بستر آبراهه اصلی، دارای مقادیر بیشینه و مثبت بوده و با فاصله گرفتن از بستر، با روندی کاهشی، به مقدار منفی رسیده و کمینه خود را در نزدیکی سطح جریان نشان میدهد. همچنین در لبه دشتهای سیلابی نیز مقدار این پارامتر موضعی افزایش مییابد.