مطالعه اثر جريان رودخانه بر آبگيري زيرسطحي بدون ديوار آب‌بند انتهايي از بستر رودخانه‌هاي آبرفتي

Study on the effect of river flow on subsurface water diversion without cut-off wall in the alluvial rivers

كمبود آب در مناطق خشك و نيمه‌خشك، ارايه شيوه‌هاي تامين آب از منابع در دسترس كه تاكنون كمتر بدان توجه شده است را مهم‌تر كرده است. بهره‌برداري از جريان‌هاي زير‌سطحي رودخانه‌ها با استفاده از سدهاي زيرزميني و آبگير زيرسطحي از جمله مواردي است كه در سال‌هاي اخير مورد توجه قرار گرفته است. نمونه‌هايي از آن در عمل مورد استفاده قرار گرفته است، ولي عملكرد اين نوع آبگير در آبدهي‌هاي مختلف رودخانه و محيط‌هاي متخلخل متفاوت ارزيابي نشده است. از اين‌رو براي بررسي اين عوامل بر ميزان جريان انحرافي از بستر رودخانه، يك مدل آزمايشگاهي ساخته شده و آزمايش‌هاي لازم انجام شد. نتايج نشان مي‌دهد با افزايش دبي ورودي ميزان جريان انحرافي از محيط متخلخل در ابتدا افزايش و به تدريج به يك مقدار ثابتي مي‌رسد. اندازه ذرات محيط متخلخل بر ميزان جريان انحرافي تاثير زيادي داشته به طوري كه با افزايش اندازه ذرات، جريان انحرافي روند افزايشي نشان مي‌دهد. نتايج نشان مي‌دهد بدون حضور ديوار آب‌بند راندمان آبگيري 40 درصد كاهش مي‌يابد. همچنين با استفاده از نتايج آناليز ابعادي و آزمايشگاهي رابطه‌اي براي تعيين ميزان جريان انحرافي ارايه شد.

Water shortages in arid and semi-arid regions necessitate new methods for supplying water from available resources. Underground dams and subsurface intakes have recently attracted the attentions for water exploiting in these regions. A couple of this type of intake has been constructed in a few seasonal rivers, but their performances for different river discharges and porous media have not been evaluated. In this study, the effect of river subsurface flow rate and cut-off on subsurface water diversion was experimentally investigated. The results showed that with increasing the upstream flow rate, the diverted flow rate (through drains) increased at first and then tended to a constant value gradually. The particle size of the porous medium had a significant effect on the rate of flow through drains, so that the increase of particle size caused to increase diverted flow rate, significantly. It was also shown that without the cut-off, the water diversion efficiency decreased about 40%. Furthermore, an equation was developed for determining the diverted flow rate based on the experimental observations and dimensional analyses.