بررسي الگوي جريان در راه ماهي با ديواره‌ي آرام كننده از نوع دنيل

Investigating the Flow Pattern in Baffle Fishway Denil Type

الگوي جريان در دهانه ورودي و مجراي اصلي راه­ ماهي، نقش به­ سزايي بر چگونگي شكل و اندازه معبر امن جهت جذب و صعود ماهي­ ها به بالادست رودخانه بازي مي ­نمايد. هم­چنين شناخت كافي از چگونگي توزيع سرعت عرضي و عمقي جهت تشخيص يك دالان امن در راه­ ماهي ضروري است. در اين تحقيق با استفاده از شبيه­ سازي عددي به بررسي اثر زاويه قاب راه­ ماهي دنيل بر چگونگي الگوي جريان و نحوه توزيع سرعت عرضي و عمقي جريان پرداخته شده است.براي اين منظور از يك فلوم با شيب طولي 20 درصد، عرض يك متر و طول 7/35 متر استفاده گرديد. نحوه‌ي توزيع سرعت در سه راستاي طولي، عرضي و عمقي تحت دو سناريو مختلف زاويه قرارگيري قاب با زاوياي 45 و 60 درجه مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان داد كه به واسطه وجود جريان‌‌هاي چرخشي در اعماق نسبي y/ymax­ كوچك­تر از 0/5، يك نيروي پيش­ران بر كالبد ماهي القا مي‌شود و شرايط صعود را براي آن­ها تسهيل مي‌نمايد. بررسي­ها نشان داد كه به ­واسطه عدم تقارن توزيع عرضي سرعت، ممكن است شرايطي در مسير عبوري ماهي به ­وجود آيد كه منجر به برخورد ماهي به ديواره‌هاي آرام­ كننده شده و آن­ ها را زخمي نمايد. هم­چنين اعمال يك نيروي القايي بالابرنده بر كالبد ماهي ممكن است شرايط خروج ماهي را از دالان پيش­ران و ورود آن به نواحي پر­سرعت فراهم آورد. بررسي­ ها گوياي آن است كه شرايط تشكيل دالان امن در سناريوي با قاب 45 درجه حدودا 45 درصد بيشتر از زاويه ­ي قاب 60 درجه مي­ باشد.

Denil fishway contains a direct rectangular channel in different slope rates associated with special baffles inside the channel. The layout of the baffles provides an energy dissipation process which provides an acceptable operating condition for passing the fish in continues path along the channel. Denil fishway divides the current to two different parts, including the main current located at the middle of the channel and lateral currents along the frame position. The interaction between main and lateral currents provides the main process of mass and acceleration movement and concludes a significant energy reduction based on the turbulent process. In the other words, it can be concluded that the frequent baffles make the channel very rough, which results in a suitable condition for migrating fishes to the upstream (Cea et al., 2007). Rajaratnam and Katapodis (1983) conducted common research on the hydraulic of the fishway structures. They focused on the Denil fishway as one of the most important fishway structures among different types. The result of their study on the Denil fishway is the developed equation for measuring the discharge of the flow in the channel in various geometric scenarios. The physical model of the Denil fishway was constructed in the hydraulic laboratory at Alberta university, and the flow rate and velocity profiles were measured using the electromagnetic flowmeter and miniature velocimeter, respectively. Rajaratnam and Katapodis (1983) introduced six different Denil fishway types. The result of this study has shown that the output data are relatively similar to the Denil type 2. Equations (1), (2) are the main equations of the Denil fishway type 2 based on Rajaratnam and Katapodis (1983) studies.