اثر انحراف جریان بر رسوب ورودی به آبگیر با زاویه انحراف 90 درجه در رودخانة سینوسی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

نویسنده مسئول و استادیار، مؤسسه تحقیقات آب

چکیده

قوس خارجی رودخانه، مکان مناسبی برای آبگیری است زیرا جریان ثانویه یا حلزونی در این ناحیه موجب انتقال رسوبات بستر از قوس خارجی بطرف قوس داخلی می‌شود. انحراف جریان از قوس خارجی باعث شکل‌گیری مولفه‌ای عرضی در عمق آبراهه تا سطح جریان، بسمت آبگیر در جهت مخالف جریان ثانویه ‌شده و  موجب انتقال بخشی از رسوبات بستر رودخانه به داخل آبگیر می‌شود. علاوه بر آن، انحراف جریان باعث تغییر الگوی جریان در قوس و کاهش سرعت جریان حلزونی در قوس و بعبارت دیگر کاهش قدرت جریان ثانویه در این ناحیهشده که بر ساز و کار انتقال رسوب در سردهانة آبگیر اثر خواهد گذاشت. نتایج تحقیقات حاضر برروی نمونة آزمایشگاهی پیچان رود سینوسی نشان داد که در نسبت‌های کم انحراف جریان به آبگیر، این انتقال اثر زیادی بر قدرت جریان ثانویه در قوس نگذاشته و جریان حلزونی همچنان باعث دورسازی رسوبات از قوس خارجی میجشود. با افزایش نسبت انحراف آب، قدرت جریان ثانویه کاهش یافته و نسبت رسوب ورودی به آبگیر افزایش بیشتری نسبت به قبل بصورت غیر خطی پیدا می‌نماید تا اینکه در نسبتی از انحراف آب، جریان ثانویه درجلوی سردهانه بهجطور کامل مستهلک شده است. از این نقطه به بعد شیب منحنی معکوس شده و نسبت رسوب منحرف شده، آهنگ رشد بیشتری نسبت به انحراف جریان پیدا می‌نماید. نتایج تحقیقات نشان داد که منحنی تغییرات نسبت انحراف جریان به نسبت انحراف رسوب به آبگیر به ‌شکل منحنی S است. عمق جریان در قوس خارجی نیز از عوامل موثر بر جریان ثانویه است، در اثر افزایش عمق، ناشی از افزایش دبی در آبراهه، قدرت جریان ثانویه افزایش یافته و میزان رسوب ورودی به آبگیر را کاهش می‌دهد. در این مقاله اثر نسبت انحراف جریان بر نسبت ورود رسوب به ازای عمقجهای مختلف جریان، در آبگیری با زاویة انحراف قائمه بررسی و نتایج مربوطه ارائه شده است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

The Effects of Flow Diversion on Sediments Entering the Intake in 90 Deg. Diversion Angle in Sinus River

نویسنده [English]

  • Mansor Abolghasemi
چکیده [English]

The outer part of curve in meandering rivers are suitable places for diversions, as the secondary currents in this locations cause the transfer of the river-bed sediments towards the convex bank. Flow diverting from the outer bend causes the formation of a transverse flow component in depth to surface flow, having an opposite alignment with the secondary current and consequently transferring a part of the sediment load of the river to intake mouth. Besides diversion of the flow will cause the change of the flowing currents pattern in the river bend and decrease the energy of the secondary current in this location, which is important in sediment transportation. This research carried out on the physical model of Sinuosity River. The results has showed that along with low ratios of flow diversion to the intake mouth has a little effect on the secondary current, and also this current causes the repelling of sediments from the outer bend of river. Along with the increase of the ratio of diverted flow, the energy of secondary currents decrease and the ratio of sediment diversion increases. In a ratio of flow diversion, the secondary flow energy fully damped. After that, the sediments entering to the intake mouth has a higher increase compared to the previous situation. The results of Research have showed that the graph curve comparing the changes of diverted sediments to the intake structures, with the flow diversion generally follows the pattern similar to the S shape. The flow depth in the outer part of curve is also the effective parameters on secondary flow. The Increasing of river depth causes intensity in secondary energy and thus decreasing in sediment entering to the intake. In this paper, the effects of flow diversion ratio to sediments ratio entering to the intake structure by considering different flow depths with 90-degree diversion angle was presented.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Physical model
  • lateral intake
  • flow rate diversion
  • sediment rate diversion
  • 90 deg. Diversion angle
  • sinuous river

مراجع

[1]ابوالقاسمی، م. قدسیان، م. ایوب زاده، س ع. شفاعی بجستان، م. “تعیین مکان شکلگیری چاله در آبراه . سینوسی“، مجله هیدرولیک، جلد ١ شماره ١ تابستان ١٣٨٤
[2] ایزدپناه، زهرا. ) ١٣٨٢” (تاثیر انحراف جریان در خم ٩٠ درجه“، پایان نامه کارشناسی ارشد تاسیسات آبیاری دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز
[3] پیرستانی، محمدرضا. ۱۳۸۳ . ”بررسی الگوی جریان و آبشستگی در دهانه ورودی آبگیر کانالهای دارای انحنا“،رساله دکتری رشته مهندسی آبیاری، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات.
[4] شفاعی بجستان، محمود. ۱۳۷۸ . هیدرولیک رسوب، انتشارات دانشگاه شهید چمران.
[5] دهقانی، امیر احمد. ۱۳۸۴ . ”مطالعه آزمایشگاهی کنترل رسوب به آبگیر جانبی در قوس ۱۸۰ درجه“، پایان نامه دکتری، دانشگاه تربیت مدرس.
[6] عباسی، علی اکبر. ۱۳۸۲ . ”مطالعه آزمایشگاهی کنترل رسوب در آبگیرهای جانبی در مسیرهای مستقیم“، پایان نامه دکتری، دانشگاه تربیت مدرس.
[7] نظری، سهراب. ۱۳۷۷ . ”بررسی آزمایشگاهی تاثیر زاویه انحراف، ارتفاع آبپایه آبگیرها در قوسهای رودخانه ای بر میزان رسوبات“، پایان نامه کارشناسی ارشد تاسیسات آبیاری دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز.
[8]Agaccioglu, H. and Yuksel, Y. (1998); “ Side-Weir Flow in Curved Channel”, Journal of Irrigation and Drainage Engineering, ASCE, Vol. 124. pp.163-175.
[9]Barkdoll, B(1977); “Sediment control at lateral diversion”, Ph.D. dissertation, Civil and Environmental Engineering, University of Iowa
[10]Blanckaert, K. (2002); “Analysis of Coherent Flow Structures in a Bend Based on Instantaneous-Velocity Profiling”, Third International Symposium on Ultrasonic Doppler Methods for Fluid Mechanics and Fluid Engineering EPFL, Lausanne, Switzerland, pp.
51-58.
[11]Fares, Y.R. and Herbertson, J.G. (1993) ; “Behavior of Flow in a Channel Bend with a Side Overflow (flood relief) Channel”, Journal of Hydraulic Research, Vol.31, No. 3, pp. 383-402.
[12]Habermass, F. (1955); “Sediment Motion in Channel Bifurcation (in German: Wasserkraft und Wasserwirthchaft) ”, No. S9 and 10.
[13]Neary, V., Barkdoll, B. and Odgaard, A.J. (1994); “SandBar Formation in Side-Diversion Channels”,Journal of Hydraulic Engineering, ASCE, pp. 1171-1175.
[14]Prezedwojski B., Blazejewski R. and Pilarczyk K.W. (1995) ; “River Training Techniques”, A.A. Balkema Publishers, Rotterdam, pp 70 - 90.
[15]Razvan, E. 1989; “River Intake and Diversion Dams”, Elsevier Science Publishing Company Inc. New York,NY. 10010,U.S.A.
[16]Raudkivi, A. J. 1993; “Sedimentation, Exclusion and Removal of Sediment from Diverted Water”, IAHR,AIRH Hydraulic Structures, Design Manual pp. 63-87.
[17]Schoklitsch, A. 1937; “Hydraulic Structures”, Vol. 2, Translated by S. Shulits, American Society of mechanical Engineers, New York, N.Y., pp. 722- 751.
[18]Scheuerlin, H, (1984) ; “Die Wasserentnahme”, Ernst and Sohn. Germany. pp. 105.
[19]Vanoni Vito, A. (1977) ; “Sedimentation Engineering”, ASCE New York.

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار