نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• هانی تبریزی ¹
• امیرحمزه حقی‌آبی ²
• مجتبی صانعی ³
• حجت‌الله یونسی ⁴

¹ دانشجوی دکتری سازه‌های آبی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه لرستان

² استاد گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه لرستان

³ دانشیار، پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران

⁴ استادیار، گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه لرستان

چکیده

فرایند آبگیری از رودخانه‌­ها به‌وسیله سازه آبگیر همواره با انحراف رسوبات با اندازه‌‌های متفاوت همراه می‌‌باشد. انحراف رسوبات به‌صورت بار بستر به کانال آبگیر، تأسیسات انتقال آب پایین‌‌دست آبگیر و طرح آبرسانی را با مشکلاتی روبرو می‌‌نماید. اصلاح ساختار جریان با استفاده از سازه‌‌های حفاظتی از روش‌‌های افزایش آبگیری و کاهش رسوب ورودی به آبگیر می‌‌باشد. در تحقیق حاضر تأثیر سازه‌ آبشکن در اصلاح الگوی جریان انحرافی به آبگیرهای واقع در قوس ارزیابی شده است. آزمایشات تحقیق در 10 گروه اصلی در کانالی با قوس 180 درجه و آبگیری واقع در مقطع 118 درجه از قوس خارجی آن شکل گرفت. نتایج تحقیق حاضر نشان می‌‌دهد که نسبت انحراف رسوب به‌‌شدت تحت تأثیر نسبت آبگیری بوده و با افزایش میزان آن به‌‌شدت افزایش می‌‌یابد. حضور سازه آبشکن در بالادست آبگیر با اصلاح الگوی جریان در اطراف آبگیر میزان نسبت انحراف رسوب را کاهش می‌‌دهد. به‌­طوری که در آزمایش C₂ مقدار نسبت بی­بعد انحراف رسوب در نسبت­‌های آبگیری 0.05، 0.15، 0.25 و 0.35 به­ترتیب تا 86.6، 73.3، 64.7 و 46.7 درصد تقلیل می­‌یابد. اما دامنه این تأثیرگذاری تا نسبت آبگیری 0.4 محدود می‌‌شود زیرا قدرت جریان ثانویه به‌علت افزایش انحراف جریان در این ناحیه مستهلک می‌‌شود. همچنین مطالعه اثر سازه‌ آبشکن بر روی حجم رسوب ته‌‌نشین شده در کانال انحراف نشان می‌‌دهد که کاهش فاصله آبشکن تا محور مرکزی آبگیر میزان بیشینه حجم رسوب ته‌‌نشین شده را از 0.4 در آزمایش نوع A به 0.18 در آزمایش نوع C₃ تقلیل می‌‌دهد. بر طبق آزمایشات، قرارگیری آبشکن در بالادست آبگیر ابعاد لوله جریان را تغییر داده و میزان آبگیری در ترازهای پر رسوب تحتانی و ترازهای کم‌‌رسوب بالایی جریان را به‌‌ترتیب کاهش و افزایش می‌‌دهد. ابعاد ناحیه جدایی جریان نیز به‌‌دلیل حضور آبشکن و افزایش نسبت آبگیری تحت تأثیر قرار گرفته و در آزمایشات نوع D با کاهش چشم‌‌گیری روبرو می‌‌شود.

کلیدواژه‌ها

• لوله جریان
• ناحیه جدایی جریان
• نسبت آبگیری
• نسبت انحراف رسوب

عنوان مقاله [English]

Evaluation of spur dike effect on sediment and flow hydraulic of side intakes located on channel bends

نویسندگان [English]

• Hani Tabrizi ¹
• amirhamze haghiabi ²
• Mojtaba Saneie ³
• Hojjatollah Younesi ⁴

¹ PhD Student, Faculty of Agriculture, University of Lorestan, Iran

² Professor, Faculty of Agriculture, University of Lorestan, Iran

³ Associate Professor, Soil Conservation and Watershed Management Research Institute, Agricultural Research, ‎Education and ‎Extension Organization (AREEO), Tehran, Ira

⁴ Assistant Professor, Faculty of Agriculture, University of Lorestan, Iran

چکیده [English]

The process of water diversion from the rivers always involve with sediment diversion in different sizes. The sediments that transported to the branch channel cause the expenditure to the water conveyance system and power-generation installations. One of the common methods to control the bed load and water diversion increasing, is to modify the approach flow pattern by the control structures. In this study, the efficiency of spur dikes in modifying of diversion flow to the intakes that located at curved channels are investigated. Experiments carried out in ten main groups in a 180° curve channel with a diversion located at the 118° on the external curve. Results of this study show that the sediment discharge ratio increased by discharge ratio increasing and severely related to it. The spur dike at upstream of the intake decreases the sediment discharge ratio by modifying the approaching flow pattern such that in C₂ experiments, the sediment discharge ratio until the discharge ratio is equal to 0.05, 0.15, 0.25, 0.35 decreased up to 86.6, 73.3, 64.7, 46.7 respectively. But this effectiveness limited to Q_r=0.4, because the strength of secondary flow diminished due to flow diversion increasing. Also, study of the effect of spur dike on sediment volume fraction in diversion channel show that, the maximum value of V_r diminished from 0.4 in type A experiments to 0.18 in type D experiments by reduction of the distance between the spur dike and the intake centerline. According to the experiments, positioning the spur dike at upstream of the intake change the dimensions of stream tube and decrease the diversion from near bed high-sediment flow and increase the diversion from near surface low-sediment flow. The dimensions of the separation zone severely decreased in type D experiments by presence of spur dike and discharge ratio increasing.

کلیدواژه‌ها [English]

• Discharge Ratio
• Sediment discharge ratio
• Separation Zone
• Spur dike
• Stream tube