ارزيابي آزمايشگاهي و عددي تأثير شكست آني و تدريجي سد بر تغييرات بستر رسوبي

شكست سدها با توجه به حجم آب ذخيره‌شده در مخزن آنها و بعضاً نزديكي به مناطق مسكوني، مي‌تواند منجر به خسارات جاني و مالي زيادي شود. جريان‌هاي حاصل از شكست سد عمدتاً موجب انتقال رسوبات بستر و تغييرات مورفولوژي پايين‌دست سد مي‌شود. در اين پژوهش با هدف ارزيابي تأثير نوع شكست سد و خصوصيات ذرات رسوب بر مكانيسم انتقال رسوبات بستر، مطالعاتي در قالب مدل‌سازي آزمايشگاهي و عددي پياده‌سازي شده ‌است. مدل آزمايشگاهي در فلومي به ابعاد (m0.5×0.5×10) و مدل‌سازي عددي با بهره‌گيري از مدل فلوئنت براي شبيه‌سازي هر دو نوع شكست سد آني و تدريجي انجام شد. دو پارامتر اندازه‌ مش‌بندي و مدل آشفتگي جريان در مدل عددي حساسيت‌سنجي شد. نتايج حاصل از حساسيت‌سنجي مدل عددي نسبت‌به دو مدل آشفتگي (k-ɛ/Standard و k-ɛ/RNG) نشان داد كه مدل آشفتگي k-ɛ استاندارد داراي خطاي مدل‌سازي 2.75درصد بوده است. با بررسي نتايج حاصل از مدل‌سازي عددي مشخص شد كه ميانگين خطاي مدل‌سازي كمتر از 5 درصد بوده كه بيانگر دقت بالاي مدل عددي و توانايي اين مدل در شبيه‌سازي انتقال رسوبات بستر بر اثر شكست سد بوده ‌است. نتايج حاصل از اين پژوهش نشان داد كه ميزان انتقال رسوبات بستر (تغييرات ضخامت لايه‌ رسوب) در شكست تدريجي سد داراي مقادير بيشتري نسبت‌به شكست آني تحت شرايط مدل‌سازي يكسان بوده ‌است. همچنين ميزان تغييرات ضخامت لايه‌ رسوب با ذرات شن (ذرات درشت‌دانه d50=20 mm) در شرايط شكست تدريجي 7.47 درصد بيشتر از شكست آني بوده، در حالي كه اين ميزان براي ذرات رسوب از نوع مصالح ماسه‌اي (ذرات ريزدانه d50=4 mm) 19.35درصد بوده است.