مطالعه آزمايشگاهي ظرفيت آبگيري مخازن نگهداشت سيل در جريان غيرماندگار

به دليل اثرات منفي محيط زيستي سدهاي مخزني، مخازن نگهداشت سيل يا مخازن تأخيري سيلاب به عنوان يك راهكار جايگزين براي مديريت و كاهش خسارات سيل‌ در چند دهه اخير مورد توجه قرار گرفته‌اند. بررسي پيشينه تحقيق نشان مي‌دهد كه مطالعات عددي و آزمايشگاهي محدودي در اين زمينه انجام شده است، لذا در اين تحقيق با بررسي آزمايشگاهي عوامل موثر بر نحوه عملكرد مخازن نگهداشت در آزمايشگاه هيدروليك آب و رسوب دانشگاه علوم كشاورزي و منابع طبيعي گرگان در سال 2018، اثر ميزان زبري بستر آبراهه اصلي بر ميزان دبي ورودي به مخزن نگهداشت در كنترل دبي مورد بررسي قرار گرفت. همچنين با واسنجي برخي معادلات ضريب دبي سرريز جانبي،  قابل تعميم بودن استفاده از روابط جريان ماندگار براي جريان غيرماندگار بررسي شد. براي مدل‌سازي، يك مخزن فلزي از طريق سرريز جانبي لبه پهن به بدنه كانال متصل شد. سه ارتفاع زبري بستر فلوم در محدوه 0.06 تا 15 ميلي‎متر و همچنين سه طول سرريز جانبي در محدوده 30 تا 90 سانتي متر مورد استفاده قرار گرفت. آزمايش‌ها تحت شرايط جريان غيرماندگار و با سه هيدروگراف‌ ورودي با دبي‌هاي اوج 17، 25 و 33 ليتر بر ثانيه و زمان پايه 504 ثانيه انجام شد. با استفاده از حسگرهاي ديجيتالي، عمق جريان در هر لحظه در كانال و مخزن ثبت و دبي متوسط جريان ورودي به مخزن محاسبه گرديد. بر اساس نتايج، استفاده از روابط ضريب دبي سرريز جانبي جريان ماندگار براي جريان غيرماندگار قابل تعميم نيست لذا بر مبناي تئوري بدون بعدسازي پي‌باكينگهام، روابطي براي محاسبه دبي متوسط جريان ورودي به مخزن نگهداشت و مدت زمان پرشدن آن ارائه گرديد كه بيشينه خطاي محاسباتي براي دبي متوسط جريان ورودي به مخزن و زمان پر شدن مخزن كمتر از 15 درصد بوده است. همچنين تغييرات زبري بستر آبراهه مي‌تواند تا 25 درصد باعث افزايش دبي متوسط ورودي به مخزن جانبي شود.