شبيه‌سازي دو بعدي الگوي جريان در اطراف آبشكن با استفاده از مدل عددي SRH-2D

Two-Dimensional Simulation of the Flow Pattern Around Spur Dike using the SRH-2D Numerical Model

احداث سازه‌هايي مانند آبشكن علي‌رغم كنترل فرسايش، مي‌تواند به دليل شكل‌گيري ساختار موضعي جريان مانند انبساط و انقباض ناگهاني در مقطع عبور جريان، شكل‌گيري جريان رو به پايين و برخورد آن به بستر كانال در بالادست آبشكن و شكل‌گيري لايه برشي و آشفتگي‌هاي ناشي از آن، باعث ايجاد فرسايش موضعي و تهديد براي سازه باشد. در اين تحقيق با استفاده از مدل عددي دو بعدي SRH-2D الگوي جريان در اطراف ديواره آبشكن، با زواياي قرارگيري 45، 90 و 135 درجه در كانال شبيه‌سازي شد. نتايج نشان داد در آبشكن با زاويه 45 درجه، طول ناحيه برگشت جريان نسبت به زاويه قرارگيري 90 و 135 درجه، به ترتيب نزديك به 2 و 8 برابر كمتر خواهد شد. درحاليكه در آبشكن با زاويه قرارگيري 90 درجه، طول ناحيه برگشت جريان در حدود 3/5 برابر كمتر از حالتي است كه آبشكن با زاويه 135 درجه در كانال قرار گرفته باشد. همچنين تنش برشي در نواحي نزديك به كف در حالت آبشكن با زاويه 45 درجه كمترين مقدار و آبشكن با زاويه 135 درجه بيشترين مقدار را دارا مي‌باشد.

The construction of structures such as gutters, despite erosion control, can be due to the formation of a localized flow structure such as sudden expansion and contraction at the flow passage, the formation of downstream flow, and its impact on the channel bed upstream of the gutter and The shear layer and the resulting turbulence can cause local erosion and threat to the structure. In this research, using the two-dimensional numerical model SRH-2D, the flow pattern around the spur dike wall was simulated with angles of 45, 90, and 135 degrees in the channel. The results showed that with an angle of 45 degrees, the length of the return zone of the stream will be about 2 and 8 times shorter than the 90 and 135° angle, respectively. However, in a spur dike with a 90 degree angle, the length of the return zone is about 3.5 times shorter than when the breaker is located at an angle of 135 degrees in the channel. Also, shear stress in the areas close to the floor in the spur dike with an angle of 45 degrees is the lowest value and the breaker with an angle of 135 degrees has the highest value.