بررسي آزمايشگاهي اثر آرايش روزنه‏ هاي مكش رسوب بر عملكرد روش لوله دفن ‏شونده در لايروبي مخازن

Experimental Investigation of Suction Pipe Holes Arrangement Effect on the Burrowing-type Dredging Method Performance

روش‏های لایروبی سیفونی رسوبات برای حل مسأله رسوبگذاری مخازن سدها به‏طور گسترده در دهه‏های اخیر مورد مطالعه قرار گرفته‏اند. این روش‏ها برخی معایب مانند صرف انرژی اضافی، توقف در بهره‏برداری مخزن، هدر رفت آب، تخلیه رسوب بیش از ظرفیت حمل پایین‏دست و غیره را ندارد. تخلیه سیفونی رسوبات توسط لوله مكش دفن‏شونده خودكار، از مهمترین روش‏های لایروبی سیفونی است كه در آن بدون نیاز به انرژی اضافی و تنها با استفاده از انرژی پتانسیل ناشی از اختلاف تراز آب بالادست و پایین‏دست، رسوبات از طریق روزنه‏هایی كه در قسمت تحتانی لوله مكش قرار گرفته‏اند، مكش می‏یابند و تخلیه می‏شوند. در این مطالعه، با استفاده از لوله مكش به قطر داخلی 61 میلی‏متر، تأثیر آرایش روزنه‏های تحتانی با قطر 16 و 30 میلی‏متر در سه فاصله متفاوت بین روزنه‏ها مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد كه آرایش روزنه‏ها تأثیر چشمگیری بر عملكرد روش دارد و در هر دو قطر روزنه تحتانی، هنگامی كه روزنه‏ها تنها بر روی قسمت خم لوله مكش قرار گرفته‏اند، عملكرد روش دارای بیشترین مقدار است. همچنین فاصله بین روزنه‏ها بر كارایی روش تأثیرگذار است و نهایتاً طرحی از روزنه‏ها كه دارای قطر روزنه تحتانی30 میلی‏متر و فاصله بین روزنه‏ها برابر 90 میلی‏متر است (مجموعاً پنج روزنه تحتانی در قسمت خم) با متوسط غلظت خروجی 41/3 درصد حجمی، دارای بهترین عملكرد است.

The reservoir sediment siphon dredging methods have been widely studied in recent decades. These methods do not have many disadvantages of other methods like extra energy consumption, reservoir operation interruption, water loss, releasing sediment with extra concentration. Sediment evacuation by burrowing type suction pipe method is an important method in which sediments are sucked through holes located at the bottom of the suction pipe, using only the potential difference of the reservoir upstream and downstream water levels. In this study the influence of pipe bottom holes extension is surveyed, using a 61 mm internal diameter pipe. The holes layouts consist of two holes diameters of 16 and 30 mm and three different spacing of holes. The results showed that the holes extension has a dramatic effect on the performance of the method, and, for both diameters, the method has its maximum performance if the holes are only located on the pipe bend part. Also, spacing of the hole affect the performance. Finally, the holeʹs layout with hole diameter of 30 and spacing of 90 mm with five bottom holes on the bend section has the maximum performance with average sediment concentration of 3.41 percent by volume.