مطالعه عددي و آزمايشي رفتار هيدروليكي تالاب مصنوعي زيرسطحي افقي در توزيع‌هاي متفاوت جريان

بررسي رفتار هيدروليكي داخلي سامانه تالاب مصنوعي زيرسطحي افقي در جهت بهينه‌سازي طراحي امري ضروري است. بدين منظور، اين پژوهش اثرات نحوه توزيع جريان ورودي را در سه آرايش متفاوت شامل: (A) حالت ورودي وسط، (B) ورودي گوشه و (C) ورودي يكنواخت به صورت آزمايشي و عددي بررسي نمود. در تمامي حالات، خروجي در وسط سامانه ثابت بوده است. شبيه‌سازي عددي بر پايه معادله جريان زير سطحي در محيط‌هاي متخلخل (دارسي) با نرم‌افزار كامسول انجام و سپس توسط داده‌هاي آزمايشي واسنجي شد. تحليل منحني زمان ماند حاصل از مطالعه آزمايشي نشان داد كه توزيع يكنواخت جريان با افزايش پخشيدگي جريان و كاهش مسيرهاي ميان بر سبب افزايش زمان ماند ميانگين و در نتيجه راندمان هيدوليكي سامانه مي‌شود. شبيه‌سازي جريان داخلي اين آرايش نيز حاكي از توزيع همگون فشار و خطوط جريان در طول سامانه مي‌باشد. دامنه تغييرات فشار درون سامانه در سه آرايش به ترتيب 14، 12 و 10 سانتي‌متر آب است. اختلاف زياد فشار در نواحي پرفشار و كم فشار در آرايش ورودي گوشه ناشي از توزيع ناهمگون جريان ورودي بوده كه با ايجاد مسيرهاي ميان بر متعدد سبب كاهش زمان ماند ميانگين و حجم مؤثر در سامانه مي‌شود. حجم مؤثر در اين آرايش 62.1 درصد مي‌باشد در حالي كه در دو آرايش ديگر 87.5 درصد است. با توجه به تعريف جريان ايده‌آل در تالاب مصنوعي مي‌توان نتيجه گرفت كه ورودي يكنواخت به جهت پخشيدگي جريان بالاتر، حجم مرده و ميزان مسيرهاي ميان بر كمتر به عنوان بهترين آرايش ورودي جريان شناخته مي شود و سپس آرايش ورودي وسط داراي عملكرد مناسبي مي‌باشد.