بررسي شرايط خودتنظيفي كانال و سيفون‌هاي معكوس پاي‌پل با استفاده از مدل آزمايشگاهي

Study of the conditions of Self-cleansing in Paypol channel and their Inverted Siphons by using Laboratory Model

از جمله روش‌هاي جلوگيري از نهشته شدن رسوب اين است كه شرايط جريان عبوري از سازه طوري تعيين شود كه از نهشته شدن رسوب جلوگيري كند و يا سازه شرايط خودتنظيفي را داشته باشد. در اين پژوهش ابتدا با استفاده از تحليل ابعادي يك رابطه كلي براي شرايط خودتنظيفي كانال روباز و سيفون معكوس ايجاد شد. سپس با استفاده از دو مدل آزمايشگاهي و 14 نمونه رسوب غيرچسبنده با ابعاد 2/0 تا 4/4 ميلي‌متر در سه شيب 5/0، 1 و 5/1 درصد كانال و چهار شيب 0، 8، 16 و 24 درجه براي مجاري افقي و خروجي سيفون معكوس آزمايش‌هاي لازم انجام شد. با به‌كاربردن داده‌هاي آزمايشگاهي، منحني‌هايي براي شرايط خودتنظيفي در كانال و مجاري افقي و خروجي سيفون معكوس ايجاد گرديد. سپس با استفاده از اين منحني‌ها و خصوصيات دانه‌بندي مواد معلق رودخانه كرخه در محل ايستگاه پاي‌پل، سرعت خودتنظيفي يا همان حداقل سرعت براي عدم ته‌نشيني ذره‌اي به قطر 2 ميلي‌متر كه بزرگ‌ترين ذره رسوب ورودي به كانال اصلي پاي‌پل و سيفون‌هاي معكوس آن است، به دست آمد.

Among the methods which can be used for preventing the sediment deposition is self-cleansing in the structure. In the first of this research, a general relationship for conditions of self-cleansing in open channel and inverted siphons was developed by applying the dimensional analysis. Then experimental tests were conducted by using two experimental models and 14 non-cohesive sediment with different dimensions of 0.2 to 4.4 mm in three channel bed’s slopes of 0.5, 1 and 1.5 percent and four different bed slopes of 0.0, 8.0, 16, and 24 degrees for horizontal and outlet conduit of inverted siphon. Two graphs were drown that can be used for determining the condition of self-cleansing in open channel and horizontal and outlet conduit of inverted siphon. Then, by using these graphs and suspended load particle size distribution curves of the Karkheh River in Paypol station, the self-cleansing velocity was extracted for preventing the deposition of sediment particles with diameters less than 2 mm that is the largest particle size observed in Paypol channel and their inverted siphons.