‌‌بررسی عددی تأثیر زوج آبشکن‌های محافظ بر آبشستگی اطراف آبشکن‌های سری

نویسندگان

1 دانشجوی دکترا، گروه مهندسی عمران دانشگاه سمنان، سمنان، ایران

2 گروه مهندسی آب و سازه های هیدرولیکی، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان

3 استادیار گروه مهندسی عمران- مهندسی آب و سازه های هیدرولیکی، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان

4 گروه مهندسی عمران دانشگاه سمنان، سمنان، ایران

doi
10.22125/iwe.2022.158505
چکیده

از جمله روش­های کاهش خسارت سیل و کاهش سرعت جریان در نزدیکی ساحل، استفاده از آبشکن­ها است. در این مطالعه ابتدا انتقال رسوب و آبشستگی اطراف آبشکن­های سری در یک مدل آزمایشگاهی توسط نرم افزار Flow 3d شبیه­سازی شده است. با توجه به نتایج از این مقایسه، می­توان تطابق خوب بین نتایج مدل عددی و آزمایشگاهی را مشاهده کرد. به طوری­که میزان خطای MAPE در اطراف آبشکن اول، برای نسبت­های U/Ucr برابر 75/0 و 85/0 و 95/0 به ترتیب برابر با 9 درصد و 79/13 درصد و 10/14 درصد می­باشد (Ucr سرعت بحرانی). سپس در بالادست کانال از دو آبشکن محافظ با طول­های (10 و 20 سانتی متر)استفاده شده و اثرات این دو آبشکن بر روی آبشستگی اطراف آبشکن­های اصلی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاکی از آن است که با افزایش U/Ucr، حداکثر عمق آبشستگی اطراف آبشکن­ها افزایش می­یابد، به طوری­که با افزایش 26 درصدی U/Ucr (از 75/0به 95/0)، افزایش حداکثر عمق آبشستگی اطراف آبشکن­های اول، دوم و سوم به ترتیب برابر 51، 400 و 116 درصد، می­شود. هنگامی که زوج آبشکن محافظ با طول­های متفاوت به صورت همزمان به کار می­روند، باعث کاهش شدید شدت برخورد جریان به دیواره و دماغه‌ی آبشکن اصلی اول می­شوند به همین دلیل ابعاد حفره­ی آبشستگی در اطراف آبشکن­های اصلی کاهش یافته است بعلاوه حداکثر عمق آبشستگی اطراف آبشکن­های اصلی اول و دوم و سوم به ترتیب میزان 78، 42 و 79 درصد کاهش پیدا کرده­اند (U/Ucr برابر با 85/