شبیه‌سازی جریان با انتقال رسوب در آبگیرهای سد انحرافی در آبراهه مستقیم
کد مقاله : 1107-IHA
نویسندگان
مهران آشناور1، مهدی یاسی *2
1گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، دانشگاه تهران
2دانشگاه تهران
چکیده مقاله
در مطالعات رودخانه‌ای، استفاده از مدل‌های ریاضی سبب کاهش هزینه و افزایش سرعت محاسبات است. در این بررسی، از مدل عددی سه‌بعدی FLOW-3D برای شبیه‌سازی جریان با انتقال رسوب، در آبراهه مستقیم با وجود یک سد انحرافی (در دو حالت با و بدون سازه آبگیر) استفاده شد. در ابتدا مدل برای شرایط جریان آب صاف، و با استفاده از داده های آزمایشگاهی واسنجی و تائید گردید. برای جریان آب با انتقال رسوب، شبیه-سازی‌ها برای سرریز لبه پهن، بدون آبگیرهای طرفین انجام شد. آزمون های بسیاری برای تنظیمات کاربری مدل (اندازه شبکه عددی، نوع مدل تلاطمی، انتخاب رسوبات و غلظت رسوب ورودی، معادلات انتقال رسوب، ...) صورت یافت. در نبود شواهد تجربی، معیارهائی نظیر شرایط پایداری و تساوی بده جریان آب ورودی و خروجی، تعادل دینامیکی بستر، و ته‌نشست متقارن رسوبات در بالادست سرریز، و کارکرد سازه سرریز به صورت آبشاری مورد نظر قرار گرفت. در استفاده از مدل‌های تلاطمی متفاوت (k-w، k-e و RNG)، بهترین نتیجه شبیه سازی در انتقال رسوب با مدل تلاطمی RNG حاصل گردید. در مدلسازی برای سرریز لبه پهن با آبگیرهای طرفین، معیار یکنواختی رسوبات ورودی به دو آبگیر طرفین سرریز نیز در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد که الگوی رسوبات ورودی به آبگیرها متقارن بوده، و با نرخ رسوب وردی 5 کیلوگرم بر متر مکعب، غلظت رسوب ورودی به آبگیرها نسبتا همسان و برابر 2/0 کیلوگرم بر مترمکعب بوده است. مدل تنظیم شده در این بررسی، برای آزمون در پیچ یک آبراهه، جهت مطالعات تکمیلی در نظر گرفته شده است.
کلیدواژه ها
آبگیر، آبراهه مستقیم، انتقال رسوب، سدانحرافی، FLOW-3D
وضعیت: پذیرفته شده برای ارائه شفاهی