تاثير عامل شكل صفحات مستغرق بر مديريت رسوبات بار بستر

Effect of Submerged Vane Shape on Bed Sediment Management

شكل صفحات مستغرق يكي از عوامل مهم طراحي صفحات است كه الگوي جريان‌هاي ثانويه ناشي از صفحات و عملكرد صفحات را تحت تاثير قرار مي‌دهد. در چنين شرايطي، تغييراتي در توزيع رسوب بستر حاصل خواهد شد كه مي‌تواند به ساماندهي رودخانه كمك كند. در اين تحقيق با اجراي بيست آزمايش، تاثير پنج شكل مختلف از صفحات مستغرق تحت شرايط هيدروليكي مختلف (چهار شدت جريان (U/Uc) برابر با 78/0، 93/0، 10/1 و 19/1) بر فرآيندهاي رسوبي (آب‌شستگي موضعي در لبه ابتدايي صفحات و نحوه‌ توزيع عرضي رسوبات در پايين‌دست صفحات) بررسي شد. نتايج مقا‌يسه توپوگرافي بستر رسوبي در فلوم آزمايشگاهي، نشان مي‌دهد كه صفحه با لبه ابتدايي گِرد ‌شده و ضخامت كاهش ‌يافته در امتداد طول صفحه، نسبت به صفحات مستطيلي متداول، بهترين عملكرد را در كاهش آب‌شستگي موضعي (به ميزان 3/17، 3/12، 1/6 و 8/45 درصد به ترتيب در شدت‌ جريان 78/0، 93/0، 10/1 و 19/1) داشته است. ‌ كاهش سطح مقطع صفحات نه تنها رسوب‌گذاري را كاهش نداده، بلكه افزايش تراز بستر در سمت پرفشار صفحات نيز اتفاق افتاده است.

The shape of a submerged vane is a major factor in the design of a vane system and affects the performance and secondary currents generated by the vanes. This study investigated the effect of five vane shapes on bed sediment processes (local scour at the leading edge and transverse distribution of sediment downstream of the vanes) at four flow intensities for a total of 20 experiments. The results of the comparison of vane-induced bed-level changes show that a vane with a rounded leading edge and decreased thickness in the longitudinal direction performed best at decreasing local scour at the edge of the vane by about 17.3% for U/Uc = 0.78, 12.3% for U/Uc = 0.93, 6.1% for U/Uc = 1.10, and 45.8% for U/Uc = 1.19. It was found that decreasing the cross-section area of the vane using shape modification decreased sedimentation and increased the sediment bed level on the high-pressure side of the vane.