بررسي آزمايشگاهي ضخامت بدنه جريان كدر در خم 90 درجه تند

Thickness of turbidity current body in steep 90 degree bend: A laboratory study

جريان‌هاي كدر، جريان‌هايي مملو از رسوب هستند كه به صورت لايه‌اي زير آب شفاف مخازن به حركت در مي‌آيند و عامل عمده و مهم انتقال رسوبات به داخل مخازن سدها، دريا‌ها و اقيانوس‌ها مي‌باشند. در اين پژوهش به بررسي تاثير غلظت و دبي جريان كدر گذرنده از خم 90 درجه تند بر روي ضخامت بدنه‌ي جريان كدر پرداخته شده است. بدين منظور، آزمايشات با استفاده از جريان غليظ رسوبي با قطر متوسط رسوبات 1.93 ميكرومتر و دبي 0.5 و 1.1 ليتر بر ثانيه در چهار غلظت ورودي به فلوم 9، 14، 19 و 23 گرم بر ليتر و در فلومي با شعاع انحناي 40 سانتي‌متر انجام شد. بر اساس نتايج بدست آمده با عبور جريان كدر از خم 90 درجه تند، اضافه ارتفاعي در جداره‌ي خارجي قوس و كاهش ارتفاع در جداره‌ي داخلي قوس مشاهده شد، كه علت آن نيروي گريز از مركز بوجود آمده ناشي از ورود جريان به خم مي‌باشد. همچنين مشاهده شد كه با افزايش غلظت، ارتفاع بدنه‌ي جريان غليظ در ديواره‌ي داخلي و خارجي قوس كاهش مي‌يابد و با افزايش دبي، ارتفاع مذكور افزايش مي‌يابد. شيب عرضي ايجاد شده در سطح جريان كدر در قوس با افزايش دبي و غلظت، كاهش مي‌يابد.

Turbidity currents are sediment-laden flows, that motion under clear water of reservoirs in the form of layer. They are major and significant factor of sediment transport into the reservoirs, seas and oceans. In this study, has been investigated thickness of turbidity current body passing through steep 90 degree bend with different concentrations and flow rates. For this purpose, the experiments done using sediment dense flow with the average diameter of sediment of 1.93 micrometer and 0.5 , 1.1 l/s flow rates in four concentrations at flume entrance (9, 14, 19, 23 g/l) in the flume with radius of curvature of 40 cm. According to the results obtained, was observed upwelling of the water surface in the outer wall and height reduction in the inner wall of the bend by turbidity current passing through of steep 90 degree bend, due to the centrifugal force caused by flow entry to the bend. It was also observed that with increasing concentration, thickness of turbidity current body decreases at the inner and outer wall of the bend and with increasing the flow rate, mentioned thickness increases. Transverse tilt created on the surface of turbidity current decreased with flow rate and concentration increase.