بررسی اثر نسبت ظاهری مخازن کم عمق بر میزان توزیع غلظت رسوبات معلق

نویسندگان
doi
10.22055/jise.2025.44838.2094
چکیده

رسوب‌گذاری در حوضچه‌های ته‌نشینی یکی از چالش‌های مهم و اساسی در مدیریت منابع آبی است. این پدیده می‌تواند به انباشت رسوبات در مخازن آبی، کاهش ظرفیت ذخیره‌سازی، افزایش خطرات سیلاب و نیز آلودگی آب منجر شود. بنابراین، شناخت فرآیندهای حاکم بر رسوب‌گذاری در حوضچه‌ها و مخازن و بهینه‌سازی طراحی این سازه‌ها اهمیت به‌سزایی دارد. در این پژوهش، تأثیر نسبت ظاهری (نسبت طول به عرض) مخزن بر توزیع غلظت رسوبات معلق تحت شرایط جریان آزاد مورد بررسی قرار گرفته است. با استفاده از مخازن مستطیلی با نسبت‌های ظاهری یک، دو و چهار، میزان رسوب‌گذاری در شرایط هیدرولیکی متفاوت ارزیابی شده است. این پارامتر به‌عنوان یکی از مهم‌ترین عوامل مؤثر بر الگوی جریان و رسوب‌گذاری در حوضچه‌های ته‌نشینی شناخته شده است. نتایج نشان داد که نسبت ظاهری مخزن با توزیع غلظت رسوبات معلق ارتباط مستقیم دارد. به‌طوری که مخازن با نسبت ظاهری بالاتر ( مانند مخزن با ضریب شکل 4) میزان بیشتری رسوبات معلق را در سطح خود نگه‌می‌دارند. همچنین، در حوضچه‌های رسوب‌گیر با ضریب شکل بالا، گسترش عرضی جریان چگال نسبت به گسترش طولی آن وضعیت مطلوب‌تری از نظر توزیع یکنواخت رسوبات ایجاد می‌کند. در مقابل، در حوضچه‌های با ضریب شکل پایین، گسترش طولی بیشتر و احتمال تشکیل جریآن‌های برگشتی افزایش می‌یابد. این یافته‌ها نشان می‌دهند که توجه به نسبت ظاهری به‌عنوان یک پارامتر کلیدی در طراحی حوضچه‌های رسوب‌گیر می‌تواند به بهبود عملکرد و کارایی این سازه‌ها در مدیریت رسوبات کمک شایانی بنماید.