بررسی عددی آبشستگی پاییندست سرریزهای کلید پیانویی با استفاده از نرمافزار Flow-3D
نویسندگان
1 گروه آموزشی عمران-آب، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران
2 گروه آموزشی عمران-آب، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران
doi
10.22060/ceej.2024.22659.8019چکیده
سرریزهای کلید پیانویی نوع جدیدی از سرریزها می باشند که برای بهبود ظرفیت تخلیه سدها طراحی می شوند. در این تحقیق با توجه به آزمایشگاهی بودن اکثر مطالعات صورت گرفته روی آبشستگی پایین دست سرریزهای کلید پیانویی به مطالعه عددی آبشستگی پایین دست سرریزهای کلید پیانویی با استفاده از نرم افزار Flow-3D پرداخته شده است. در این پژوهش شبیهسازی آبشستگی بستر پاییندست دو نوع سرریز کلید پیانویی ذوزنقهای و مثلثی در شرایط هندسی و هیدرولیکی یکسان صورت گرفت. برای کالیبراسیون مدل از مطالعه ی آزمایشگاهی قدسیان و همکاران (2021) در شرایط انتقال رسوب استفاده شد، سپس تعداد 18 شبیه سازی عددی برای آبشستگی پایین دست دو نوع سرریز کلید پیانویی ذوزنقه ای و مثلثی در شرایط تغییرات دبی و عمق پایاب صورت پذیرفت. تغییرات موضعی آبشستگی در سرریز کلید پیانویی ذوزنقه ای در عمق های پایاب 0/05، 0/075 و 0/1 متر و هر سه دبی 25، 35 و 45 لیتر بر ثانیه کمتر از سرریز کلید پیانویی مثلثی مشاهده شد. با افزایش 2 برابری عمق پایاب در سرریز ذوزنقه ای تا 29% و در سرریز مثلثی تا 26/6% از عمق آبشستگی کاسته می شود. همچنین با کاهش 44 درصدی دبی در یک عمق پایاب ثابت به ترتیب در سرریز ذوزنقه ای و مثلثی 40% و 37/4% کاهش در بیشینه عمق حفره آبشستگی مشاهده گردید. افزایش عمق پایاب موجب اتلاف انرژی جت های ریزشی از سرریز شده و با کاهش ظرفیت حمل رسوبات بستر توسط جریان آب، باعث کاهش بیشینه عمق آبشستگی در پاییندست سرریزهای مورد نظر می شود.