بررسي آزمايشگاهي شدت اختلاط جريان غليظ و سيال پيرامون آن در مقاطع همگرا

Experimental study of water entrainment of density currents in converging sections

مشكل رسوب‌گذاري همواره به‌عنوان مهم‌ترين عامل در كوتاه‌كردن عمر مفيد سدها مطرح بوده است و سدهاي مخزني زيادي به‌دليل پرشدن از رسوب، متروكه شده‌اند. يكي از مهم‌ترين پديده‌ها در رسوب‌گذاري مخازن جريان‌‌هاي غليظ هستند لذا شناخت فرآيندهاي موثر در اين نوع جريان براي پژوهشگران مرتبط با مديريت مخازن و سدها مهم است. تغييرات مقطع رودخانه از جمله همگرايي‌ها و واگرايي‌ها از پارامترهاي بسيار موثر در تغيير هيدروليك جريان غليظ هستند كه بايد نقش اين پارامترها در فرايند جريان غليظ شناسايي و نسبت به مديريت رسوب مخازن اقدام‌هاي موثر انجام گيرد. پس در اين پژوهش شدت اختلاط جريان غليظ و سيال ساكن پيرامون آن در مقاطع همگرا در يك فلوم شيب‌پذير با سه دبي (58/0، 98/0 و 28/1 ليتر بر ثانيه)، سه غلظت (10، 16 و 25 گرم در ليتر)، سه شيب (009/0، 0125/0 و 016/0) و سه زاويه همگرايي (8 ،16 و 25 درجه) بررسي شد. نتايج نشان داد با افزايش زاويه همگرايي بر ميزان شدت اختلاط افزوده مي‌شود و در نهايت رابطه‌اي براي شدت اختلاط جريان غليظ و سيال پيرامون آن در محدوده آزمايش‌هاي انجام شده ارايه شد.

The most important factor in shortening the useful life of dams is settling of fine sediment. A lot of dam’s reservoirs were filled by sediment due to this process and became useless. One of the most important phenomena that affect on sedimentation process is density current, so recognize the effective process in this phenomenon is very important for researchers and their management in dam’s reservoirs. Changing in successive cross sections inclusive convergences and expansions are the effective parameters on hydraulic of density current. The role of these factors in the density current phenomenon should be specified and the effective works done for management of reservoir sedimentation. So, in this research, we tried to investigate water entrainment of density currents in converging sections. The Experiments were carried out in a flume with changeable bed slope with three convergence angles (8, 16 and 25 degree), three discharges (0.58, 0.98 and 1.28 lit/s), three concentrations (10, 16 and 25 gr/lit) and three bed slopes (0.009, 0.0125 and 0.016). The Results showed that increasing of converging angle will increase water entrainment. Finally an equation is presented for water entrainment in convergent angles.