An Analysis of changes in hydraulic parameters on water entrainment in converging channels

محورهای موضوعی : Irrigation and Drainage

ایوب مرادی ¹ , مهدی قمشی ² , بهنام سروری نژاد ³

1 - گروه سازه‌های آبی، دانشگاه شهید چمران اهواز، ایران.
2 - گروه سازه‌های آبی، دانشگاه شهید چمران اهواز، ایران.
3 - گروه ساز‌های آبی، دانشگاه شهید چمران اهواز، ایران.

تاریخ دریافت : 1390/06/26 تاریخ پذیرش : 1390/08/29 تاریخ انتشار : 2012/03/01

کلید واژه: جریان غلیظ, water entrainment density currents converging channels sedimentaion dams reservoir, شدت اختلاط, مقاطع همگرا, رسوب‌گذاری, مخازن سدها,

چکیده مقاله :

Building of Dam from thousands of years BC was known, and the humans with use of them alwaystry to preserve and utilize surface water resources, but sedimentation problem always is the mostimportant factor in shortening the useful life of dams , and a lot of reservoirs were filled by sedimentsdue to this process and therefore most of dams have been abandoned. One of the most importantphenomena that affects sedimentation is density current. Research must be continue to recognize therole of this phenomena in sediment process. In this research the effect of changes in parameters suchdischarges, concentration and slope gradient in density currents were investigated in the convergingchannels. Experiments were carried out in a flume with changeable bed slope, width 72.5 cm, depth 60cm, Length 6 meter, three convergence angle, three discharge, three concentrations and three bed slopein laboratory models of hydraulic of Shahid Chamran University. The results showed that increase ofdischarges and slope gradient will increase water entrainment and increasing of concentration willdecrease it. Finally an equation is presented for water entrainment in each convergent angle.

چکیده انگلیسی:

سدسازی از هزاران سال قبل از میلاد، فنی شناخته شده بود و انسان همواره با کمک آن سعی در حفظ و بهره­برداری از منابع آب‌های سطحی داشته است.ولی معضل رسوب گذاری همواره به عنوان مهم ترین عامل، در کوتاه کردن عمر مفید سدها مطرح بوده است و سدهای مخزنی زیادی بدلیل پرشدن از رسوب، متروکه شده اند. یکی از مهمترین پدیده­ها در رسوبگذاری مخازن، جریان‌های غلیظ می­باشند که باید نقش این جریان‌ها در فرایند رسوبگذاری مخازن، شناسایی شده و با شناخت پارامترهای مختلف این جریان، نسبت به مدیریت رسوب مخازن، اقدامات موثر را انجام داد. لذا در این تحقیق، تاثیر تغییرات پارامترهای دبی، شیب و غلظت، روی شدت اختلاط جریان غلیظ و آب ساکن در مقاطع همگرا، در یک فلوم با شیب کف قابل تغییر، عرض 5/72 سانتی متر، عمق 60 سانتی متر و طول 6 متر در سه زاویه همگرایی 8 ،16 و 25 درجه در آزمایشگاه مدل­های هیدرولیکی دانشگاه شهید چمران اهواز پرداخته شده است. نتایج نشان می­دهند با افزایش پارامترهای دبی و شیب، شدت اختلاط جریان غلیظ، افزایش یافته و با افزایش غلظت، از مقدار آن کاسته می­شود و در نهایت برای شدت اختلاط در هر یک از زوایای همگرا، رابطه­ای ارائه شده است.

منابع و مأخذ:

- مرکز تحقیقات منابع آب ایران.( 2002). اندازه‌گیری پدیده جریانات غلیظ در مخزن سد سازمان آب و برق خوزستان.

-Dallimoree, C. Imberger J and Ishikawa T. (2001). Entrainment and turbulence in a saline underflow in lake Okagava.  J. of  Hydr. Engin, ASCE, 127(11), 937-948.

-Ellison T.H., Turner J.S.( 1959). Turbulent entrainment in stratified flow. Journal of Fluid Mechanics, Vol.6, No. 3,pp. 423 – 448.

-Garcia M.H., Parker G.( 1993). Experiments on the entrainment of sediment into suspension by a dense bottom current. Journal of Geophysical Research, Vol. 98, No. C3, pp. 4793-4807.

-Haghiabi, A.H. (2004). The study of bed slope effect on velocity and concentration profiles of density currents. Ph.D Thesis, Shahid Chamran University, Ahwaz, Iran.